(navigation image)
Home American Libraries | Canadian Libraries | Universal Library | Community Texts | Project Gutenberg | Children's Library | Biodiversity Heritage Library | Additional Collections
Search: Advanced Search
Anonymous User (login or join us)
Upload
See other formats

Full text of "Elektuur 401"

Surround-geluid via hoofdtelefoon 

Sennheiser introduceert de revolutionaire Lucas 



Met Lucas introdu- 
ceert Sennheiser 
een bijzondere uit- 
breiding voor de 
audio- en videosys- 
temen in de huiska- 
mer. In een kleine 
compacte eenheid 
heeft de fabrikant 
alle elektronica sa- 
mengebracht die 
nodig is om sur- 
round-geluid in een 
hoofdtelefoon te re- 
aliseren. 

Tol 11 11 lue was voor het re- 
aliseren van surround-geluid 
oen speciale surround-deco- 
der nodig die signalen op- 
wek! om via \ier eindverster- 
kers vijl luidsprekers aan te 
sturen. Dankzij Lucas wordt 
hei mogelijk om hel/elfde ef- 
fect in een hoofdtelefoon te 
realiseren, Speciale elektro- 



nica decodeert het Dolby 
ProLogic surround-signaal en 
simuleert vervolgens geheel 
elektronisch de weergaveka- 
raklerisiiek van de vijf luid- 
sprekers (links, rechts, mid- 
den en twee keer surround) 
die gewoonlijk voor dil effect 
nodig zijn. De in de schake- 
ling gebruikte technologie 
maakt gebruik van de eigen- 




schappen van het menselijk 
gehoor en is inmiddels gepa- 
tenteerd. Om de schakeling 
optimaal op de luisteraar aan 
te passen, zijn maar liefst 15 
verschillende instellingen 
voorgeprogrammeerd. De 
gebruiker kiest via het bedie- 
ningspaneel de voor hem 
meest ideale instelling. Is 
eenmaal de optimale keu/e 
gemaakt, dan kan 
deze worden vastge- 
legd onder een van de 
twee \oorkeurloetsen. 
Volgens Sennheiser is 
Lucas eenvoudig aan 
te sluiten op elke ge- 
luidsinstallatie, hij is 
daardoor onder uil- 
eenlopende condities 
te gebruiken. 

Genieten zonder HIN- 
DEREN 

Voor de ware filmlief- 
hebber biedt deze ont- 
wikkeling de mogelijk- 
heid optimaal van een 
film te genieten, inclu- 



sief alle ruimtelijke effecten 
die surround-geluid met zich 
meebrengt, /onder dat zijn 
omgeving daar op enige wijze 
last van heeft. Ook standaard 
stereo-signalen kunnen met 
liet apparaat ruimlelijkcr ge- 
maakt worden. Met behulp 
van voorgeprogrammeerde 

instellingen zoals Theatre. 
Hall en Club kan voor elke 
genre muziek de bijpassende 
ambiance worden gereali- 
seerd. 

Met behulp van de Amh- 
toets kan de virtuele ruimte 
waarin geluisterd wordt gro- 
ter of kleiner gemaakt wor- 
den. Bovendien is het moge- 
lijk de plaats in deze ruimte 
(de eerste rij. het midden of 
achter in de zaal) vrij te kie- 
zen. Daarmee ontstaat een 
nieuw fenomeen: J-dimen- 
sionale stcreoweergave.,,. 
De Lucas is vanaf medio 
maart beschikbaar en zal on- 
geveer zeshonderd gulden 
gaan kosten. 



Electronic 



CT»I 



br Window 







TT "5 lx f — ■ '_>]' 'l^y- 



K I0M« V. 427*|> 



t 



w 






- ■ ■ 






■ 




DESIGN 
INIfRNAUONAl 




Professionele Windows EDA 
tools voor een betaalbare 
prijs met krachtige mogelijk- 
heden om sneller ontwerpen 
te maken. WinBoard PCB 
layoul biedt geavanceerde 

interactive routing voor complexe ont- hoge frequenties, analoge schakelin- 
werpen en heeft de gereedschappen gen en ontwerpen met SMD compo- 
die nodig zijn voor schakelingen met nenten. 



WinOraft Schemalics 

De perfecte front-end voor uw PCB ontwerpen. U voert 
de footprint, spoorbreedte en andere parameters direct 
in voor de layout. WinDraft bied! Windows knippen en 
plakken naar andere toepassingen en gebruikt True- 
Type fonts. WinDraft heeft meer dan 10.000 onderde- 
len, ondersteunt hiërarchische ontwerpen, electncal 
rules checking. annotation en bill of matenals. 

WinBoard PCB layout 

Speciaal ontworpen voor Windows, is WinBoard de 
beste interactive manual router die tegenwoordig te krij- 
gen is. Het biedt alle mogelijkheden voor routing, editing 
en CAM output. U kunt zelf footprints geheel grafisch 
ontwerpen en aanpassen WinBoard ondersteunt 16 
layers, multiple copper pours en SMD, WinBoard is nu 
's-werelds best verkopende PCB pakket. 

Betaal voor wat u nodig heeft 

Als u kleine ontwerpen maakt, betaalt u minder. Wordt 
uw ontwerp groter, dan belt u ons voor een upgrade van 
het aantal pins. 

Specctra Autorouter 

Winboard werkt uitstekend samen mei de Specclra 
Shaped-Based autorouter. Wij leveren WinBoard en 
Specctra in verschillende configuraties. 

Bel, fax of e-mail voor documentatie 

WinDraft en WinBoard zijn beschikbaar vanaf ƒ 95,- 
'1 .900 BF per stuk (excl. verzendkosten en btw). 



Antratek 



ANTRATEK ELECTRONICS, POSTBUS 356, NL - 2900 AJ CAPELLE A/D USSEL 
TEL: 010 4504949, FAX: 010 4514955, INTERNET E-MAIL ANTRATEK ©BOX.NL 

Deelnemer vakbeurs Industriële Elektronica 97, EDA paviljoen, standnumrner 7A3.8 



DVD-ROM drive beschikbaar 

Nieuwe media vanaf nu ook in computer te verwerken 



Langzaam maar 
zeker begint de 
nieuwe standaard 
van optische infor- 
matiedragers op de 
markt te komen. Hi- 
tachi levert sinds 
kort de GD- 1000 
DVD-ROM drive, 
daarmee presen- 
teert zij als een van 
de eerste fabrikan- 
ten een CD-ROM- 
loopwerk van de 
nieuwste generatie. 

De nieuwe DVD-ROM gaal 
np termijn. als hel tenminste 
aan de ontwikkelaars ligt, 
alle bestaande informatie- 
dragers zoals do ('DROM 
en de VHS-vidcohand ver- 
vangen. Daarmee krijgt 
zowel de computerindustrie 
als de consumentenelektro- 
nica een nieuwe impuls. Met 



nieuwe GD- 1 000-)oopwerk 

leest standaard zowel cnkcl- 
als dubbelzijdige single layer 
DVD-SChijven. Dankzij de 
zogenaamde focus-jump pie- 
kup technologie is tevens 
voorzien in de mogelijkheid 
om dragers met twee lagen 
(dnal layer) te lezen Omdat 
bij dual layer op elke zijde 
twee lagen met informatie 
zijn aangebracht, gewoonlijk 
is hij een CD-ROM alle in- 
formatie in één enkele laag 
opgeslagen, is de opslagca- 
paciteit verdubbeld. Op een 
enkelzijde DVD-schijf met 
een enkele laag kan maxi- 
maal -1.7 Gbyte aan informa- 
tie worden opgeslagen. I en 
dubbelzijdige schijf die ook 
nog eens \oorzien is van 
twee lagen, is in staat om 
maar liefst 17 GbytC aan di- 
gitale informatie op te slaan. 
Dankzij een speciale I.SI kan 
het loopwerk continue data- 
s t romen van 1380 Kb/s in 
stand houden. De gemiddel- 
de toegangstijd is l*>() nis. 



Wordt gebruik gemaakt van 
PIO Mode 4. dan is kort- 
stondig een dala-siroom van 
lh.6 Ivïhs haalbaar. Dit alles 
is te danken aan een cachc- 
geheugen van 256 Kbytc dal 
in hel loopwerk is geinle 



150 ms. 

De bekende CD-rccordables 

kunnen nog niet gelezen 
worden. De reden hiervoor is 
dal deze beschrijfbare CD- 
ROM's niet compatibel zijn 
met de golflengte (635/650 
urn) van de in DVD-lezers 
gebruikte laser. In de nabije 
toekomst zal hiervoor sol- 
geus de fabrikant nog een 
oplossing worden gevonden. 




greerd. 

Naast de nieuwe DVD- 
media kan de (iD-HHH! ook 
traditionele ('D-ROM's 
lezen. Hierbij wordt een 8- 
voudigc leessnelheid (12IIII 
Kb s) gerealiseerd, bij een 
gemiddelde toegangstijd van 



De CrD-HIOII is voorzien van 
een IDE ATAPl-inlerfacc. 

■ 



lul.: Harbour Systems Neder- 
land b.v., Breda, tel. 076- 
5205010, fax. 076-5205015, 




Wi 



-JsÊra» ËlïT^fiiInl^iK^ 




Voor research 

Antratek levert een uitgebreid assortiment meet- 
en testinslrumenten die de PC als basis gebruikt. 
Voor uw toepassing hebben wij instrumenten met 
verschillende specificaties en voor verschillende 
budgetten. De snelste oscilloscoop en A/D kaar- 
ten zijn van Gage. De CompuScope 6012/PCI is 
12 bit, 60 MSPS met 90MB/S data transfer naar 
het PC-geheugen. De 2125/ETS is 8 bit met 
2GS/s equivalent time en 250 MSPS real time 
sampling. Voor deze en andere kaarten zijn diver- 
se drivers beschikbaar, waaronder voor LabVIEW 
en LabWindows. Wenst u A/D kaarten met een 
complete Windows interface, dan zijn boards van 
IMTEC een goede oplossing. Bel nu voor uitge- 
breide documentatie. 




"»»» 


M, ».„.. 


»«*•■ 


mm 


CIMrthff 

ca 


>— *" 


ca 


m=m 



Voor ontwikkeling 

Een 2-kanaa!s 60MHz digitale oscilloscoop voor 
slechts ƒ 1495 / 27,900 BF (exel, btw) leveren wij 
van TC Instruments. Het heeft twee A/D met 40 
MSPS en 32K per kanaal. Door de repetitive 
mode is een tijdbasis tot 5 ns/div mogelijk en de 
scoop is uitbreidbaar met glitch capture & delay 
trigger. Er is ook een model voor 100 MHz, die 
eveneens voorzien is van gebruiksvriendelijke 
Windows software. De UC001 is een 100 MHz 
universele teller met ingebouwde rekenfunkties 
en is programmeerbaar. De FG001 6 MHz tunk- 
tiegenerator heeft sinus, blok en driehoek golfvor- 
men met sweep-funktie. Verder leveren wij twee 
verschillende typen logic analyzers. Brochures 
sturen wij u graag vrijblijvend toe, 




Voor produktie 

De ABI BoardMaster 8000 Universal Diagnostic 
System is een compact, krachtig en eenvoudig te 
gebruiken testsysteem. Het is geschikt voor het 
vinden van bijna alle fouten op verschillende 
boards door het gebruik van diverse testmetho- 
den. En dat zonder programmeren en zonder 
schema's. De modules van de BoardMaster zijn 
ook los te koop voor plaatsing in een diskdrive- 
slot van uw PC ABI heeft voor u een module met 
zeven instrumenten ingebouwd: oscilloscoop, 
funktiegenerator. frequentieteller, voltmeter, pro- 
grammeerbare analoge uitgangen, voeding en 
capaciteitsmeter. Verder zijn er Board Fault Loca- 
tor en Analogue Test Station modules. Bel. fax of 
e-mail voor extra informatie. 



Antratek 



ANTRATEK ELECTRONICS, POSTBUS 356, NL - 2900 AJ CAPELLE A/D IJSSEL 
TEL: 010 4504949, FAX: 010 4514955, INTERNET E-MAIL ANTRATEK @BOX.NL 

Deelnemer vakbeurs Industriële Elektronica 97, EDA paviljoen, standnummer 7A3.8 



Bijzondere isolatieplaatjes 

Een perfect thermisch contact door een andere aanpak 



Het Amerikaanse 
bedrijf Orcus inc. in- 
troduceert met 
Thermaphase een 
bijzonder soort iso- 
latieplaatjes. De 
dunne kunststoffen 
plaatjes die tussen 
het te koelen com- 
ponent en het koelli- 
chaam worden aan- 
gebracht, zorgen 
voor een perfect 
contact doordat ze 
bij verhitting slechts 
één keer vloeibaar 
worden. Het uitvloei- 
en van het isolatie- 
materiaal garan- 
deert een perfecte 
thermische koppe- 
ling. 



liet gebruik van isolatie- 
plaatjes ilic wanneer ze ver- 
hit worden in een andere 
(vloeibare) fase terecht 
komen, is op zichzelf niet 
nieuw. Het grote verschil is 
dat dit type plaatje slechts 
één enkele keer van de vaste 
in de vloeibare lasc terecht 
komt. Alle volgende keren 
dut de schakeling waarin ze 
gebruikt zijn wordt geacti- 
veerd, behoudt hij door de 
lage thermische weerstand 
die dan gerealiseerd is. zijn 
vaste vorm. Dit effect is be- 
reikt doordal de thermische 
eigenschappen van hei mate- 
riaal zo gekozen zijn. dal 
de/e bij de eerste thermische 
belasting als gevolg van een 
niel-opiimaal contact tussen 
beide lichamen een aanzien- 
lijk hogere weerstand hccfl 
dan wanneer de perfecte 
koppeling tot stand is ge- 
bracht. Daardoor zal de te 
koelen component eenmalig 
extra warm worden en kort- 




De Thermaphase isolatieplaatjes worden op een 
folierol geleverd. Door de bijzondere materiaaleigen- 
schappen wordt een goede thermische koppeling 
bereikt, zonder dat er bij de montage flinke krachten 
hoeven te worden uitgeofend. 



stondigde kritische tempera- 
tuur Van 67 *C bereiken. Dil 
is het punt waarbij hel ge- 
bruikte materiaal de vloeiba- 
re fase bereikt. Na afkoeling 
heefl hel materiaal een per- 
fecte pasvorm gekregen. 
waardoor sprake is van een 
naadloze thermische koppe- 
ling tussen hei te koelen 
component en hel gebruikte 
koellichaam. Vanaf nu zal de 
temperatuur automatisch 
onder het kritische punt blij- 
ven. De thermische weer- 
stand van het materiaal be- 
draagt dan 0.1 711 T/W. 
Hel gebruik van dit type iso- 



laticplaatjcs steil door de 
slimme op/et minder hoge 
eisen aan de mechanische 
constructie en maakt hel ge- 
bruik van speciale warmiegc- 
leidende pasla's overbodig. 
Het materiaal is relatief on- 
gevoelig voor chemische sub- 
stanties en kan gebrtiikl wor- 
den /onder dal bij de monta- 
ge grote krachten op de 
componenten worden uitge- 
oefend. 

Inl.: Orcus Inc., Box 307, StiJ- 
well, Ks. 66085 USA. 
e-mail: orcusnet(u ivrell.net 



Alvast noteren: 

8 november Elektuur-contactdag 



Het succes de eer- 
ste Elektuur-con- 
tactdag heeft er toe 
bijgedragen dat we 
ook dit jaar weer 
zon bijeenkomst 
zullen organiseren. 
Noteer daarom vast 
in uw agenda: zater- 
dag 8 november as. 
Elektuur-contactdag! 

Ook dit jaar hebben we weer 
gekozen voor de Hrabanlhal- 
len in Den Bosch, al is nu 
ons oog gevallen op een 
nieuwe, ruimere en vootal 
ook modernere hal. Uiter- 
aard is op dit moment nog 
weinig Ie vertellen over het 
exacte programma, achter de 
schermen wordt er echter al 
hard .tan gewerkt om er we- 
derom een onvergetelijke 
happening van te maken. 



Verschillende gebruikers- 
groepen, handelaren met ex- 
clusieve aanbiedingen en na- 
tuurlijk de I Ickiuui-iedactie. 
ze /uilen ook dit jaar weer al- 
lemaal van de parlij zijn. 
Koopjes, wetenswaardighe- 
den en natuurlijk hel uitwis- 
selen van ideeën, het is alle- 
maal weer mogelijk op de 

tweede Elektuur-contactdag! 
Zodra we meer ie vertellen 
hebben, hoort u dat uiter- 
aard als een van de eersten. 



contactdag 






NU OOK WINDOWS 96 ft UT Ü! §2 



SPECIALE AANBIEDING 



ÜLLHW 



P A AMRIFDIIMG ULTIboi " d CHALLENGER 700, bestaande uit ULTkap schematekenen, ULTIboaid 
ta ^ *■*»' VlMwtl#n W^m printontwefpen én ULTIroute GXR Ripup & Retry Autorouter, met een ontwerpcapaciteit van 
700 pinnen voor slechts ƒ 849,-/BFr 16.980 e»cl BTW (/ 997.58 mcl BTW). Upgrade naar systemen met een grotere ontwerpcapaciteit 
en mét SPECCTRA AutoPlace and Shape Based Routing is a/tr/d mogelijk Qratif Demo CD sturen wij u op venoek toe 
Hoofdkantoor: Energlttstraat 36 1411 AT Naarden Ultlmala Technolaov Belg-e 



tel 035-6944444 • fa» 035 6943345 
Email: sates ö* ultibosrd.com 



tel 02 461248JJ • fax 02-4610024 
nternet: http://www.ultibojird.com 



-*:—.*- GRATIS 06-022-3444 

_ België; 0800-71937 



Etektuur 



3.97 



19 



_ 



Slimme accu's voor PC en telefoon 



Varta introduceert slimme accu's met extra mogelijkheden 



Onlangs introdu- 
ceerde de bekende 
accufabrikant Varta 
een nieuwe familie 
van intelligente ac- 
cu's. Dankzij de in- 
gebouwde elektroni- 
ca kunnen zij een 
dialoog aangaan 
met de apparaten 
waarin ze gebruikt 
worden. Hierdoor 
kan geheel elektro- 
nisch informatie over 
de nog resterende 
capaciteit, het aan- 
tal gebruiksuren en 
het doorgemaakte 
aantal laad/ontlaad- 
cycli worden opge- 
vraagd. Fabrikanten 
van portable com- 
puters en mobiele 
telefoons zullen 
deze extra mogelijk- 
heden zonder meer 
verwelkomen. 

I lot aanbrengen v;m intelli- 
gentie in oplaadbare batterij- 
en (accu's) introduceert een 
breed scala ;i;in nieuwe mo- 
gelijkheden. Behalve dat het 
apparaat de actuele informa- 
tie over de conditie van de 
accu kan opvragen, kan de 
cel er op een slimme wijze 
zelf voor zorgen dat verant- 
woord niet de nog beschik- 
bare hoeveelheid energie 
wordt omgesprongen. Want 
op grond van de informatie 
die de intelligente accu met 
liet verbruikende apparaat 
uitwisselt, kan liet energie- 
verbruik van bijvoorbeeld 
een portable computer conti- 



nu worden aangepast op de 
nog beschikbare restcapaci- 
tcit. 

De slimme accu heelt het bo- 
vendien mogelijk gemaakt 
om tijdens hel opladen beter 
m te spelen op de eigen- 
schappen van de cel. Dankzij 
de in formatie -uitwisseling 
kan een laadapparaat bij uit- 
eenlopende accutypen zoals 
nikkcl-cadmium (NiCd), nik- 
kel-mciaalhydride (NiMH) 
of lithiiim-ioii (I. i-Ion) steeds 
het optimale protocol kiezen. 
De lader herkent dankzij de 
ingebouwde logica automa- 
tisch het gebruikte type en de 
capaciteit. Door het aanpas- 
sen van hel laadpruccs kan 
de levensduur van de accu 
Hink toenemen. Via het com- 



Powm MftrugwnMil 

.<* on 



2] 



mMft C M w uiif p«* 

CS 18 5 

10.» V IBMluMi 

S«lal No.: 0SJ71 
■•MKU: otlOTIIM 



1M Clurga Cyel 



Battary 



TlmauntllFuH 
01 ZT 



M/M 

ïewip.: ».«-c 
Cafwclty: lMOm«> 



<»mAh 
« 10 



lÉfe 


.^■Jjjjjl 




#m 


w 




.1 


w f 


f ï t l t ' f ' r i i r 
liiriiiiiii 

J 1 I 1 1 1 1 1 E 1 1 

[II' ,_*- 


1 




jp 


^a^^g| 


' ' 11 



Doordat een nieuwe generatie accu's voorzien wordt 
van ingebouwde intelligentie, krijgt het accumanage- 
ment in bijvoorbeeld een portable PC nieuwe moge- 
lijkheden om optimaal om te springen met de capa- 
citeit van de gebruikte accu. 



munieatiesysleeni kan ook 
fabrikantspecitieke informa- 
tie, waaronder hel exacte 
type en de chemische samen- 
stelling, continu worden af- 
gevraagd, Ook historische 
gebruiksinlornialic zoals de 
temperatuur waaraan de cel 
is blootgesteld of de in hel 
verleden algegeven pickst ro- 
men zijn mi geen geheim 
meer. 

Hei systeem wordl thans toe- 
gepast in de sUmdaardaccu's 
voor portable computersyste- 
men. Over toepassing in mo- 
biele telefoons is reeds over- 
leg gevoerd mei de fabrikan- 
ten van de/e apparaten om 
toi een internationale stan- 
daard Ie komen. Aanvullend 
efunctics, eventueel op klan- 
tenspecificatie, zijn volgens 
Varia probleemloos mogelijk. 



Verdere miniaturisering heeft de introductie van 
slimme accu's mogelijk gemaakt. Varta introduceert 
op dit moment al accu's voor PC's. Overleg met 
fabrikanten van mobiele telefoons zorgt er voor dat 
ook in dit marksegment de nieuwe accu's snel zullen 
opduiken. 



.W. 



Ar B^BB^^LJV^^rak^ ^^ra» ■ 



' 



i NU OOK WINDOWS 95 & NT H2 Wé 



SPECIALE AANBIEDING 



ÜLTIMÏË 



C / lVIVIRIFQII\lfS ULTIboard CHAUENCER 700. beslaande uil ULTIcap Khematekenen, ULTIboard 
■*" ■ p ^'^' ■ ■aPlfcla#ll w\& prmtontwerpen en ULTIroute GXR Ripup 4 Retry Autorouter, met een ontwerpcapaciteit wan 
700 pinnen voor ilethls f 8*9. -/BFt 16.980 eicl BTW (ƒ 997.58 incl BTW). Upgrade naar systemen met een grotere ontwerpcapaciteit 
en mét SPECCTRA AutoPlace and Snape fiased Routing is alti/d mogelijk Gratis Demo CD sturen wij u op vertoek toe 
Hoofdkantoor: Energiestraal 36 1 Al 1 AT Naarden Utlimate Technology België: _ 

lul 035 694444* • f o» 035 6943345 lel 02 4612488 • fa» 02 4610024 V*»* GRATIS 06-022-3444 
*- .. _-... ^ ...^ . . _■ .. . ^.. . . .... i ■ ■ BaU». nanA.7ia?7 



TMIIV safes <§> ttltiboardcoi 



i-i België, 0800-71937 



Elektuur 



3,97 



21 




f 



<jrg nooit bokte potmtm mm! 

audio-mengpaneel 



met microprocessor-besturing 



De hier beschreven 
schakeling is met geen 
enkel eerder in Elektuur 
gepubliceerd mengpa- 
neel te vergelijken. Je 
zou kunnen stellen dat 
deze mixer een nieuw 
tijdperk inluidt. Niet lan- 
ger zijn er nog kra- 
kende potmeters in de 
signaalweg opgeno- 
men, de regeling 
gebeurt geheel digitaal, 
met behulp van in een 
speciaal IC geïnte- 
greerde DCA's (digital 
controlled amplifiers). 
De stand van de schuif- 
regelaars wordt met 
behulp van een micro- 
processor vertaald in 
een besturingssignaal 
voor deze DCA's. 
De digitalisering valt 
zelfs nog verder door te 
voeren, want eventueel 
kunnen de potmeters 
en de processor ook 
nog compleet vervallen 
en kan de bediening 
van het mengpaneel 
met behulp van de PC 
gebeuren. 
Op dat laatste komen 
we in deel 2 terug. 



»*.«" 



^icno* 



■00 



ss° B 



^r^\"5\ * 



, 



•nschappen 



I «*«* -*ïf& naa, M» -« **' "^ "*" 



alle mgangssignalen 



in 



stappen van 1 dB 



: SsssSBsa .o* — » 

». signaal/^ ™ HD+N) o,007% 

*. vervorming (' riL '3' ' ri ~t B , n rerface 

► standaard 3- draads J^I ha na/en moge/i/k pc .gei U idskaarten, 



► ssi^snssKïïn--- 



Natuurli|k zijn 
ui' er ons met zijn allen al lang Cd 
breed van bewust dal wc steeds die- 

per liet digitale tijdperk in duiken I 'e 
kreten "digitale opname", "digitale 
besturing", en "digitale telefoons" 
beginnen steeds vertrouwder ie klin- 
ken. "Digi la ie televisie" staal VOOT de 
deur en over de "digitale snelweg" 
heeft intussen iedereen het 
Maar hoewel we dus zo langzamer- 
hand het een en ander gewend zijn, is 
er soms toch nog Sprake van verras- 
sende ontwikkelingen. Wanneer bij- 
voorbeeld ook van oudsher bekende, 
klassieke bolwerken van analoge tech- 
niek op een gegeven moment toch 
blijken te bezwijken onder de digitale 
druk Iets dergelijks speell in feite bij 



dit onlwerp. 
Want terwijl we een audio- mengpa- 
neel toch kennen aK ovn analoog 
apparaat "pur sang", hebben we hier 
ineens Ie maken met een sihakeling 
die wel hel etiket "mengpaneel" 
draagt, maar waarvan hel schema 
absoluut niet meer als zodanig her- 
kenbaar is. Zeker, er zijn wel een stel 
potmeters aanwezig, maar die krijgen 
alleen maar gelijkspanningen Ie zien 
en geen audiosignalen. Voor de rest 
beslaat de complete schakeling uit 
welgeteld twee IC's, waarvan er een 
lomplect digitaal is en de ander half 

digitaal, half analoog, I )us geen trans- 
i sloren, geen opamps - niets van dat 
alles. Ln het aardige is nu dat dit 
onconventionele stukje audioteehniek 

nog goed werkt ook' 



24 



Elektuur 



3/97 



Twee IC's 

I Ui har) v au de schakeling wordt 
gevormd door een geïntegreerde acht' 

voudige audiomixer van Anatog Devi- 
ces, de SSM21fi3, Hier worden de achl 
ingangssignalen op aangestoten en er 
komen (wee uitgangssignalen uit. 
Figuur 1 Uk ml liet vereenvoudigd Wok- 
gchenu van het IC Hen belangrijke rol 
spelen de achl 'digital cuntroBed ampli- 
fiers". waarmee de ingangssignalen in 
stapjes van 1 dB 
kunnen worden 
verzwakt van iidB 
tot - ti.tdn. vla hel 
bink "output swit- 
ching nerwork" 
kunnen Je gere- 
gelde ingangssig- 
nalen zowel n.i.i r 
de linker .il», rech- 
ter of beide uilgan- 
gen worden door- 
geschakeld. I lel 
regelen van de 
verzwakking en 
de doorschakel- 
richting gebeurt 
mei digitale r en- 
ters die vi.i een 
seriële inlclt.Kc 
worden geilden. 
In de basisuitvoe- 
ring van hel 
meng p a n e e I 
wordt het bestu- 
rïngsstgnaal gele- 
verd door een 
gepn 'gr.i m mee rd e 
SI t>2 r25-control- 
lei De/e t.1>t 

steeds in ijltempo de spanning op de 
loper-, van de schuifpottneters af en 

werkt de/e informatie om tot een mei 
de Stand van de potnieters corre- 
sponderende N-hil-codc Behalve de 
■•land van de pol nieters, bewaakl de 
eontroller voor elke ingang ook nog 

de stand van twee schakelaars, waar- 
mee degene die de M huiven bedient 
kan instellen ot hij hei desbetreffende 
ingangssignaal wil doorsluizen naar 
hel linker Oi rei titer kanaal of naar 
allebei. Ook the informatie word) In 
de Ivsintïngs.ode verwerkt. 

DE SSM2 I63 IN DETAIL 
Zoals inmiddels duidelijk, vormt de 

^s\i21d3 dus een hybride combinatie 
van lwec verschil lende delen. Ie weten 
een analoog signaal verwerkingsge- 
deelle en een digitale besturing 
In figuur 2 is de op/el van hel analoge 
deel geschetst, waarbij omwille van de 
duidelijkheid slechts een van de achl 
kanalen is weergegeven. Klke ingang 
heelt een nominale impedanlie van 

lüku en de ingangsvetzwakker kan 

dus ge/ien worden als een (uil h.1 
w e e r s tan den bestaande) digitaal pro- 
grammeerbare Itl-kti-pol meter. De 




ingestelde verzwakking heeft geen 
invloed op de ingangsimped.mtie - 
een groot voordeet. want dit maakl dal 
de SSM2163 door elke signaalbran pro- 
bleemloos aan Ie sturen is. 
Hel door het blok "attenu.ilor" ver- 
zwakte analoge ingangssignaal wordt 
vervolgens toegevoerd aan de mixei 

ingangen voor hel linker en rechter 
kanaal I Ik iniver-k.inaal bestaat uit 
een analoge schakelaar en een 
buffer vcrslerkcr Als hel gewenste 
kanaal is geselecteerd via hel desbe- 
treffende bil in hel besluringssigna.il, 
wordt dt' (analoge) mixer-switch geslo- 
ten [ v butler versterkers /ijn bewust 

n.i de analoge schakelaars geplaatst, 
zodal de versterkingsfactor noch 
word) beïnvloed door de program- 
meerbare pol meier noch door de 
doorgangsweerstand \tw de schake- 
laars. 

De ingeschakelde mixer- kanalen wor- 
den vervolgens opgeleid mei behulp 
van twee som meerversterkers ("sum- 
ming ampli fiers"). Indien beide mixer- 
kanalen ingeschakeld zijn, wordl het 
analoge ing.ingssigna.il aan zowel de 
linker als rechter som meer vei si eikel 
toegevoerd. Daarna volgen nog twee 
uitgangbuffers, welke een stroom van 
±500 /iA aan een externe belasting 
kunnen leveren 

Dan het digitale besturingsgedeelte. 
Zoals figuur 3 laai zien, beslaat dit uu 
twee banken van H dataregisters met 
een seriële interface I en registerbank 
beval de twee bits voor de besturing 
van de mixer-schakelaars en de andere 
de ii-bit waarde voor de ver/wakker. 
Om de Instellingen te wit/igen, wor- 
den met behulp van een microcon- 
l rol Ier (in ons geval mei de eerder 
genoemde ST62 1 25) steeds bytes naar 
lu I seiiele schnitregister geschreven 
Hierbij /ijn er twee mogelijkheden. 
Indien bit 7 (hel MSH) "I" is, interpre- 
teert de SSM2163 het byte als een 
adres, is bit 7 "U". dan interpreteert de 
5SM2163 het byte als een databvte 
Normaal wordt er eerst een adresbv Ie 

verstuurd I liermee wordl aangegeven 
\,m welk van de achl Ingangskanalen 

de verzwakking veranderd gaat wor- 
den en of" de signalen worden door- 
gegeven naar links, rechts of beide 
kanalen. Vervolgens Wordt een dala- 
byie verstuurd dat de verzwakking 
\\m hel gekozen kanaal bepaalt. Nor- 
maal volgt hierna de instelling voor 
een ander kanaal. Jtis weer een adres- 
en een dalabvle, Het is echler ook 

mogelijk meerdere databytes achter 

elkaar te schrijven. I lel gekozen kanaal 
blijft dan uiteraard hel/elfde, alleen de 
verzwakking van dit Li naai verander! 
dan bij ieder databyte. Op deze wijze 
kan men in en uil laden zonder steeds 
hel adres opnieuw Ie moeien schrij- 
\ en Indien er, bij bi| voorbeeld het uit- 
laden van een kanaal, een hele serie 
waarden aelilei elkaar naat hetzellde 



i — i 



»•. >> 




oca &Hii»*.LV(-nNTfiOiU&*tHNg*t«N 

Figuur 1. Vereenvoudigde bloksche- 
matische voorstelling van het inwen- 
dige van de "digitally conlrolled audlo 
mixer SSM21S3. 



adres worden gestuurd, dan kan wor- 
den volslaan mei een enkele schrifl 
operatie naar het ad resregisler 
Zoals figuur ^ toonl, is ei ook nog 
voorzien in een niule-ingaug. Met een 
hoog niveau op de/e pen worden alle 
kanalen onderdrukt, /onder dat dil 
Overigens gevolgen heell VOOI Je inge- 
sielde verzwakkingswaarden; die blij- 
ven gewoon behouden. Om inscha- 
kelvcrschijnsolcn ie vermijden, treed! 



IMI) ») 



ore- 



figuur 2. Het analoge deel van de 
SSM2163, met als belangrijkste ingre- 
diënten de regelbare verzwakker 
(attenuator) en de mixer-schakelaars 
die bepalen ot het Ingangssignaal 
naar het linker en/of rechter uitgangs- 
kanaal wordt doorgegeven. 



Etektuur 



3/97 



AtftMUI I < 

w m> 0— 



" -®~' 

— -&- 



T>? 






' "" I 1 

T_*fi*i|i ICH*tTuti. 



TT 

l — rnuH€#T« rw^i'LTif 

NQV1 OM.Ï0NEDI itGffl GNMMl* 
fMOHH » f» C\ Al* tr 



25 



Lv 



TQ ATTSHUATOP 



1'inun» 

il vil 

OU* 

UlCHli 

It BIT bl 



TÖMBtn 

■J. I Ml ' 



I •» ■ * IN 
Cl» 



_ü_ 



LCrTflCHT 
C0MT001 
|i BITS) 



MTA HIMT SHiO BtOiSTTB 

CtOCH 



uill 
HCM1 



-.IFiial CU 11 
OUTFIT 



Figuur 3. Biokschema 
van het digitale daal 
van da SSM2163, ofte- 
wel de seriële data- 
Interface. 



er hi| het inschake- 
len van Ji' voe- 
dingsspa n ning 
steeds ccn kortston- 
dige automatische 
nmling in werking. 



S i: r 1 i: ik in t; A n g k n 
I te besturing van de SSM2163 verloopt 
v ia een drie- ui \ ierdraads seriële inter- 
face, IV data worden ingegeven op 
DATA IN, terwijl CLK fungeert als 
seriële klok- ingang. Dl- il.il.» kunnen 
worden ingelezen met een kloksnel- 
hi'id van maximaal l Ml 1/ 
De schuifregister-klok C| k wordl ge 

enahled wanneer de WR1TI- -ingang 
laag is. 1 aatstgenoemde pen kan der- 
halve als chip-select-ingang worden 
gebruikt De inhoud van Kei schuifine- 
gislur wordl echter pas doorgest hoven 
naar de registerbanken op de 
opgaande Bank van LOAD. Meestal 
iiH'k in onze schakeling) zullen WKI 1 1 
en LOAD warden samengevoegd, 
zodat een standaard driedraads seriële 
mterlaic ontsia.il 

Figuur -1 illustreert hui' de daU-over- 
draihi in /i|n ui'rk gaat. Eerst worden 
ili' WKI 1 1 en I OAD-ingangcn laag 
gemaakt De n-bit seriële data (MSB 
eerst) worden ingegeven op DA IA IM 
en oii di- opgaande l'lank van Cl K in 
hel m. huil register geklokt. I k-t door- 
schuiven van de data vanuit het 
schuit register naar de latches gebeur! 



op di' opgaande flank \. in wki [ i en 
LOAD Gaat het bij de data om een 
adres, dan wordl de mixe^mstefling 
aangepast, daal hel um een verzwak- 
kingswaarde, dan wordl op de 
opgaande flank van WKI Tl: i-n tOAD 
de instelling van df desbetreffende 
\ er/wakker gecorrigeerd. 

Data-formaat 

1 lil schrijven ^^n data naar de 
SÜM2 lii.l gebeurt, /na Is gezegd, in de 
vorm \wn twee K-bil bvb. De tabel 
\.m figuur 5 laat zien hoe die bytes 
zijn opgebouwd. I lel eerste byte dal 
ver/ouden wordt, bevat het ka naai - 
adres en de bits voor de mixer-instel- 
ling Het tweede byte beval de d.ila 
voor de icr/wakkingsinsielitng Met 
di- /i-s l SB's van dit tweede byte kan 
het ver/wakkingsniveau worden inge- 



het mengpaneel er uit is gaan zien, 
toont figuur e» 

ltechlsbo\ en in hel schema vinden we 
onmiddellijk de geïntegreerde audjo- 
mixer terug, in de vorm van IC2. 1 ink- 
di- achl ingangen, rechls de twee uit- 
gangen voor linker en rechter kanaal. 
Uiteraard worden de in- en uitgangs- 
bussen s-lraks mei behulp van afge- 
schermde kabel naar de respect ie ve- 
lijke pennen geleid, waarbij de 
al scherm man Iels steeds met massa 
worden verbonden. SI fungeert als 
mule-scha keiaar. ten e\tra aardig- 
heidje \orml voorts I II' D2, want 
de/e is /o geschakeld dat hi| oplu hl als 
erdala naar de SSM2163 worden vi-r- 

zonden. 

S 1 h2 1 25-cont roller ICI zorgt voot de 
besturingssignalcn. Daartoe zijn de 
I O pennen PAO, l'AI en PA2gedefi- 



CLK 



DA I A 



;j\f\j\j\i\f\s\/\fx 



WRITEiLOAD 



rv 



steld lussen (tdo 
en -63 dB. Het MSB 
van hel data-hyte moei 
een logische nul zijn 
I lel standaard-lorrnaat 
voor naar de SSM2l(i3 
ge /onden data is een adres-byte, 
gevolgd dooreen data-bvte. In som- 
mige gevallen hoeft er echter maar een 
adresb\ I. [.- worden verzonden. Wan- 
neer bijvoorbeeld een kanaal eenmaal 

is geadresseerd, kan hel \crzuak- 
kingsniveau ettelijke keren worden 
gevarieerd dooi alleen extra data-by les- 
te versturen i hu uil de mu te-stand te 
komen, is juisl geen data-bvle nodig, 

maar volstaat hel versturen van een 
adres-byte. In dat geval wordl hel 
kanaal weer geactiveerd mei hel laatst 

ingestelde verzwakkingsniveau, 



Figuur 4. Wanneer 
WRITE en LOAD "laag" 
zijn, worden de data 
op de opgaande flank 
van CLK In het schuit- 
register geschreven. 



II II si tl I \l \ 

I toe de praktisch uitge- 
werkte m -hakeling van 



nieerd als respectieve- 
lijk DA IA-, CLK- en 
WKI 1 1 -tOAD-uitgang. 
Aan de linkerkant \ an 
het IC Zien we in totaal 
lf> 1 1 1-pi'iinen die als 

analoge ingang fungeren. De/e Ingan- 
gen worden beurtelings bemonsterd, 
waarna de gevonden ingangsintorma- 
tie wordt herleid lol een besturingsig 
naai voor II 2, 

Gaan iu' verder naar link-- in hel 
schema, dan zien we dal het hij die 
ingangsinformalic voor controller II I 

louter om DC-niveaus gaat Voor elk 

van de acht kanalen wordt namelijk 
zowel de verzwakking als de 
links rechts-informatie geregeld mei 
behulp van spanningsdelers. Van de 
acht (schuit jpol meters waarmee de 
verzwakking van de 
Figuur 5. Oeze tabel ingangssignalen wordl 

maaM duidelijk hoe ingesteld, wordt steeds 

de twee 8-blt bytes de loper verbonden 

zijn opgebouwd. 





MSB 










LSB 


MSB 










LSB 




T— AOORESS MOOE 


- DATA MOOE 


SELECTION 


+ 


AOORESS 


* DATA 


INPUT CHANNEL 1 


T 


« 


I 






a 











1 














INPUT CHANNEL 2 


t 


N 


* 


L 
E 

f 
T 


R 


B 





! 


ü 


X 














INPUT CHANNI ■ l ] 


T 


« 


t. 


1 





1 








X 














INPUT CHANNEL 1 


1 


■: 


I 


C 





l 


1 





X 














INPUT CHANNEL 5 


1 


t 


X 


H 


i 


II 








1 














INPUT CHANNEL 6 


1 


X 


K 


T 


i 


tl 


1 





1 














INPUT CHANNEL 7 


1 


* 


11 






1 


1 


il 





X 














INPUT CHANNEL 8 


I 


X 


t 






i 


1 


1 


I) 


X 














OUTPL 


T SELECT t 










1 - SELECTE D. - NOT 


SELECTED L_INPUTSELECT 


Xx TJ 


ON T CMC, SHADED AHf A e DATA 



DATA 


ATTENUATION 




















MB 











D 


D 


1 


IdB 














I 





■2UB 




• 


• 


• 


> 


■ 


• 


1 


1 


1 


1 





1 


-61 dB 


1 


1 


1 


1 


1 





■«dB 


1 


1 


1 


l 


1 


1 


-63dB 



A 



26 



Elektuur 



3/97 



1 V mm Q I f I e: 




mei tu-t met' IV, T2". 
etc. gemerkte punt; de 
"uiteinden" van de 
potmetera warden 
respectievelijk met 
" +5. V" ril "il" verbun- 
den. Wanneer di' pol- 
meters bijna dichl 
staan, i- de spanning 
laag en de verzwak- 
king groot; hij open- 
draaien van de pot- 
meters neemt de 
spanning op de loper 
ti u- i'n de verzwakking juisl af. 
Vboi de link-, rechrs-informatie is voor 
tik kanaal een uit drie weerstanden 
bestaande spanningsdeler geconstru- 
eerd, die mei behulp van twee -i ha- 



Figuur 6. Het com- 
plete schema van het 
mengpaneel bestaat 
uit niet meer dan twee 
IC's en een stel 
ingangsspanningsde- 
lers. Bij kanaal 2 is 
gestippeld aangege- 
ven hoe de potmeter 
en de schakelaars 
voor linker en rechter 
kanaal moeten wor- 
den aangesloten. 



keiaars wordl omge- 
schakeld, Wanneer we 
kanaal 2 even als voor- 
beeld nemen, dan valt 
eenvoudig te berekenen 
dat als beide schakelaars 
geopend zijn, de span- 
ning op het kniHippunl 
R7/RS ca. 1,3 V is; het 
ingangssignaal wordt nu 
niet doorgegeven naar 
de uitgang van het 
mengpaneel. K S3 geslo- 
ten •-■il S4 open, dan is 
de spanning op knooppunt l<7 Ks ca. 
1,8 V en wordt het ingjngs-.ign.ul 
doorgegeven naar hel linker kanaal Is 
54 gesloten en 53 open, dan staat er i ip 
liet knooppunt 2,5 V on wordt lul 



-JVs 



ingangssignaal doorgeschakeld naar 
hel rechter kanaal. Worden 53 en s I 
brille gesloten, dan slaat er 5 V over 
R8 en wordt hel ingangssignaal door- 
gegeven naar heide uitgangen 
(mono!). 

IX- S I iCI 25 is voor de/e taak uiteraard 
voor/ten van een speciaal programma. 
I >p welke manier de controller de DC- 
niveaus mi\ de ingangen omwerkt tot 
een adequaat besturingssignaal voor 
hel mixer- IC. is in een apart kader uit 
de doeken gedaan 
I Uu mee hehhen we de hele si h.lke 

ling gehad Qua hardware stetl lul 
mengpaneel in feite ook niet vu veel 
voor. Goed beschouwd gaat hel hij 
figuur h om niet meer dan twee K"-- en 
een stel spanningsdelers. We kunnen 



Elektuur 



3/97 



27 



k 



(MicrucantralÊer-besturing 

De microcontroller die hier is toegepast -een ST62T25 van SGS-Thomson - 
heeft 20 l/O-lijnen, die tijdens de uitvoering van het programma naar believen 
omgeschakeld kunnen worden naar in- of uitgang in diverse configuraties. 
Zestien van die poortpennen kunnen om beurten aan de interne AID-conver- 
ter worden gekoppeld en dat zijn dan ook de lijnen die dienen voor hef inle- 
zen van de stand van de schuilpotmeters en de schakelaars. 
De software bemonstert continu de potmeterstanden en schakelaars, bewerkt 
de resultaten van de AID-conversies en slaat deze op in het interne RAM. 
Alleen als minstens één van deze settings verschilt van de vorige instelling, 
stuurt de microcontroller alle informatie over naar de mixer. 
In het schema komt de toekenning van de poortlijnen aan potmeters en scha- 
kelaars een beetje rommelig over (bijv. PA4 voor P1 en PC7 voor de bijbe- 
horende schakelaars). Dat is gedaan om de layout van de print zo eenvou- 
dig mogelijk te houden. Het maakt voor de programmeur namelijk niets uit 
welke analoge input waarvoor wordt gebruikt. Alleen PAO t/m PA3 kunnen met 
aan de AID-converter worden gekoppeld. 



f initialisatie 1 



scan 
potmeters 




verzenden 
naar mixer 



Analoog naar digitaal 

De AID-converter van de ST62 -controllers is 
een verhaal apart. De meest eenvoudige 
manier om deze te bedienen, is door de 
conversie Ie starten en in een lus te wach- 
ten tot het end-of-conversion-bit (EOC) hoog 
wordt, om vervolgens de normale afhande- 
ling van het programma voort te zetten. Sott- 
ware-matig is daar niets mis mee, maar blijk- 
baar is het op deze wijze door interne en 
externe storingen onmogelijk zelfs maar 6- 
bit nauwkeurigheid te halen. Het gebruik van 
een WAlT-instructie. waarmee de processor 
intern grotendeels plat wordt gelegd, is at 
een hele verbetering, De AID-converter 
genereert een interrupt als EOC hoog wordt, 
waardoor de processor weer uit de wacht- 
toestand wordt gehaald. 
De SSM2163 gebruikt maar 6 bits voor de 
instelling van de verzwakkers en daarom is 
er niets op tegen om de twee LSB's van de 
AID-converter te verwaarlozen. Toch is dat 
niet voldoende om over het gehele regelbereik van de potmeters een sta- 
biele instelling van de mixer te krijgen; op sommige punten bleet LED D2 
knipperen ten teken dat er nieuwe data werd overgestuurd. Natuurlijk was 
dat logisch, want ook al worden de twee laagste bits verwaarloosd, ze blij- 
ven toch van invloed. Als bit I hoog is, is een variatie van één LSB namelijk 
voldoende om ook de hogere, wel relevante bits te beïnvloeden. 
Er zijn allerlei manieren denkbaar om dit op te lossen. We zouden bijvoorbeeld 
een potmeter meerdere malen achter elkaar kunnen bemonsteren en de resul- 
taten uitmiddelen Hier is echter voor een zeer eenvoudige benadering geko- 
zen: de volledige 8-bit ADC-waarde wordt bewaard, terwijl een volgend sample 
pas als nieuwe setting wordt geaccepteerd als de waarde meer dan twee 
LSB's verschilt van de vorige. Bij het inlezen van de stand van de schakelaars 
is een en ander minder kritisch. Er zijn daar maar vier resultaten mogelijk en 
door de beslissingsdrempels gunstig te kiezen, mag er best wat storing aan- 
wezig zijn en speelt ook de nauwkeurigheid van de spanningsdeler een onder- 
geschikte rol. 

Digitaal naar de mixer 

Het versturen van de data naar de SSM2163 is redelijk eenvoudig. Drie lijn- 
t/es van poort A van de ST6225 zorgen voor de clock-, write- en datasignalen 
Helaas kan dat in deze configuratie van de poort niet met het rechtstreeks set- 
ten en resetten van de poortbits. Het voert hier echter te ver om daar dieper 
op in te gaan. 



volledigheidshalve nog vermelden dat 
KI wordt gevoed mei een asymme- 
trische spanning van + r> V en IQ met 
een symmetrische ±5 V' U-D Dl fun- 
givrl als .un uil-i iidie.i tor, Met jumper 
ll'l kan df aKihernirtiiissa .il dan niet 
worden doorgetast naai de voedings- 
rad, In gcv.il \ xin bromproblemen 



heeft men mei ll'l dus een extra 
mogelijkheid in handen om die te lijf 
Ie g.i. in 

Volgende tiuiitiid gmm uy verder mei de 
praktische opbouw van de schakeling. 
Tevens dtien we dun uil de doeken hoe lui 
mengpaneel mei de PC kan worden 
tiestunrdi 



Spinsels 



Onlangs werd in een restaurant mijn 
belangstelling getrokken door het 
gesprek aan de tafel naast mij. Een 
van de leden van het gezelschap had 
kennelijk een digitale camera gekocht 
of gekregen, en beweerde met stellig- 
heid dat digitale camera's tegenwoor- 
dig bijna net ztdke goede plaatjes leve- 
ren als conventionele camera's. Nu is 
"bijna" een rekbaar begrip, natuurlijk. 
Een doorsnee kleinbeeld-dia bestaat 
uit ongeveer 80 miljoen pixels (beeld- 
punt en), tenviji een digitale camera 
een resolutie heeft van slechts een 
paar honderd duizend pixels (de als 
optische sensor fungerende CCD 
- charge<tmpled device - bevat dom- 
weg niet meer lichtgevoelige punten). 
Een simpel 8-bits beeld maakt dat 
elke pixel 256 verschillende grijstinten 
of kleuren kan aannemen. Met 24-bits 
kleur (zoals de meeste grafische pro- 
gramma's gebruiken) bestaan er voor 
elke pixel meer dan 15 miljoen ver- 
stil il lende kleurmogelijkheden. Het 
geheugen in een digitale camera is 
hier eigenlijk niet op berekend; een 
dozijn 24-hits kleurenkiekjes, elk 
bestaande uit slechts 200.000 pixels, 
beslaat namelijk al een geheugen- 
ruimte van 7,2 MB. Dankzij JPEG- 
compressie kan dit worden geredu- 
ceerd tof zon 2 MB. En dan praten we 
nog niet eens over serieus kwaliteits- 
werk, want een in een tijdschrift 
reproduceerbare kleurenfoto neemt al 
snel zon 80 d 90 MB in beslag! 
Toch heeft digitale techniek de toe- 
komst, natuurlijk. In uitgeverijen zijn 
er nauwelijks nog doka's te vinden. 
Foto's worden vanaf negatief of posi- 
tief gescanned en als digitaal bestand 
opgeslagen. De plaatjes worden op 
het beeldscherm bewerkt en rechtst- 
reeks in de pagina-fayout opgenomen. 
\ 'cel vakfotografen gebruiken al digi- 
tale camera's als er erg veel spoed 
geboden is. 

Het lijkt haast zeker dat er in de 
nabije toekomst meer digitale dan 
conventionele camera's zullen zijn, 
ondanks de huidige onvolkomenhe' 
den van eerstgenoemde categorie. De 
meeste fotografen zijn tevreden met 
afdrukken op briefkaartformaat en 
die zijn met de nieuwste digitale 
camera's al heet be\Tedigend \an kwa- 
liteit. Gelooft u nog niet zo in digitale 
fotografie? Dan kijk maar eens naar 
het toenemende aantal camcorders 
urn u heen; die werken in feite met 
dezelfde CCD's. 

Len Seymour 

(975021) 



BeKtuui 



3/97 



29 



k. 




accu- simulator 



actieve belasting 
voor testdoeleinden 



Zij die zich bezighou- 
den met het ontwer- 
pen of testen van een 
acculader, hebben 
doorgaans een hele- 
boel accu's èn veel 
geduld nodig. Want 
terwijl het afregelen 
van nauwkeurigheid, 
laadstroom en rende- 
ment eigenlijk vraagt 
om een constante 
belasting, verandert 
de klemspanning van 
een accu met de 
ladingstoestand. 
Bovendien moet men 
er ook nog op letten 
dat de gebruikte 
accu's niet worden 
overladen. 




Bijgaande accu-simulator vormt voor 
een taadapparaal een actieve betasting 

met een van de laadstroom onafhan- 
kelijke, consiante spanning, De scha- 
keling K in staal om accu's in verschil- 
lende ladingstoestanden te simuleren. 
I)i' impedantie van de simulator ligl 
voor alle denkbare frequenties van de 
l.i.nKtioom onder 0,5 Q Verreweg het 
gronlsle voordeel is echter dat men 
een taadapparaal nu /»■ lang kan les- 
ten en controleren .lis men wil, /onder 
het risico te lopen dal er accu's worden 
overladen of beschadigd, 

Par all ki. r i:t; i: i. v \ k 

I let belangrijkste onderdeel van de in 
figuur 1 afgebeelde accu simulator is 
/onder enige twijfel vermogens-dar- 
lington TI, waarvan de collector einil- 



ter-overgang /o goed als rechtstreeks 

over de plus en de min van de op KI 

aangesloten accu staal, De transistor 
vormt Jus een parallel regelaar die de 
klemspanning constant houdt door 
elke overspanning onmiddellijk kort te 
sluiten. 

I N basis van l'NI'-darlington 1 1 wordt 
aangestuurd door een (asymmetrisch 
gevoede) high-speed-opamp van het 
type 1,1121 I, welke als regehersterker 
fungeert. 1 V opamp vergelijkt de span- 
ning op de plus-aansl uiting \\u\ KI 
mei de spanning op de nict-inverte- 
rende ingang I aatstgennemde span- 
ning is afkomstig van de mei I ö en l>4 
opgebouwde referentiebron en is 
Instelbaar met potmeter l'l. Over elke 
referentiediode valt 2,5 V Wanneer 
schakelaar SI gesloten is, dan kan met 



A 



30 



F.lcktuui 



3/97 



PI dus een spanning tussen O V en 
2,5 V worden ingesteld en bij geo- 
pende schakelaar tussen 2,5 V en 5 V 
Aangezien de opamp is ingesteld op 
een gelijkspanningversterking van A 
= 1 + (R3/R4) = 4, valt de klemspan- 
ning van de accu-simulator tussen 
ongeveer 3,5 V en 20 V te variëren. De 
werking kan bij lage spanningen wor- 
den verbeterd als D3 en D4 worden 
vervangen door 1,2-V-referentiedioden 
van het type LT1004-1.2. De verster- 
king van de opamp moet dan wel 
evenredig worden verhoogd door R4 
tot 1,8 kQ te verkleinen. 
De voeding van de opamp wordt via 
Schottky-diode Dl uit de laadstroom 
betrokken. Gedurende de 
laadstroom-pauzes levert 
buffer-elco C4 de voor de 
opamp benodigde ener- 
gie. De resterende com- 
ponenten hebben alle een 
min of meer beveiligende 
taak. R6 begrenst de 
stroom door de referen- 
tie-LED's, Cl en C3 ont- 
koppelen de ingangen 
van ICla, Rl en R2 
begrenzen de basis- 
stroom van Tl en zorgen 
dat de transistor 
betrouwbaar spert. 

Laatstgenoemde weer- 
standen onderdrukken 
bovendien oscillatienei- 
gingen. R5 (die overigens 
ook de impedantie van 
de simulator bepaalt) en 
zekering Fl beschermen 
de transistor tegen te 
hoge laadstromen, terwijl 
D2 een polariteitsbeveili- 
ging vormt. Buffer-elco 
C4 helpt de klemspan- 
ning constant te houden. 

BOUW EN 
GEBRUIK 

De schakeling kan worden opge- 
bouwd op de in figuur 2 afgebeelde 
print. Dat karwei zal weinig tijd in 
beslag nemen, temeer daar een echte 
behuizing voor de schakeling in feite 
overbodig is. Wel is het aan te bevelen 
om de potmeter omwille van de stabi- 
liteit op een stuk aluminium hoekpro- 
fiel te bevestigen. Voor transistor Tl 
vormt een bescheiden koellichaam 
voorts geen overbodige luxe, zeker 
niet bij grote laadstromen. Het laad- 
apparaat wordt aangesloten op KI; 
eventueel kan men parallel ook nog 
een voltmeter aansluiten. 
In de praktijk bleek de simulator stro- 
men van 30 mA tot 3 A te kunnen han- 
teren zonder noemenswaardige 
invloed op de klemspanning. Bij het 
simuleren van een reeds tamelijk volle 
accu kan met PI de spanning iets wor- 
den verhoogd; als het goed is reageert 




1> 



ILT1004 




2x 

LT1004 


D4 J> 



l_i — ex — „ 



Figuur 1. De accu- 
simulator functioneert 
volgens het principe 
van de parallelregeling. 



het laadapparaat hier op met een ver- 
mindering van de stroom. Wordt de 
klemspanning daarentegen verlaagd, 
dan denkt de lader met een lege cel 
van doen te hebben en zal hij de 
stroom juist vergroten. (970006) 

Bron: Linear Teclvmlogy Chronicle, juni 1996 



Figuur 2. Het opbou- 
wen van de print zal 
waarschijnlijk niet 
meer dan een half uur- 
tje vergen. 



Onderdelenlijst 

Weerstanden: 

R1 = 1 x 1k2 

R2 = 1 x 560 Q 

R3 = 1 x 30k1 1% 

R4 = 1 x 10k1% 

R5 = 1 X 0,47 Q/5 W 

R6 = 1 X 820 Q 

P1 = 1 x 10 k lin. 

Condensatoren: 
C1.C3 = 2 x 33 n 
C2 = 1 x 100 n 
C4 = 1 x 220 fi/25 V 

Halfgeleiders: 
D1 = 1 x BAT85 
D2 = 1 x 1 N4002 
D3.D4 = 2 x LT1 004-2.5 
T1 = 1 XTIP125 
IC1 = 1 X LT1211 

Diversen: 

K1 = 1 x 2-polige printkroonsteen, 

steek 5 mm 

S1 = 1 x enkelpolige schakelaar 
F1 = 1 x zekering 4 A traag, met 

printzekeringhouder 




Elektuur 



3/97 



31 



^7 



eenhandy 
voor & 



>dereen 



mobiele 
communicatie 




Mobiele communicatie 
heeft in een relatief korte 
tijd een enorme ontwik- 
keling doorgemaakt. Was 
een paar jaar geleden 
het hebben van een 
autotelefoon nog een 
investering waarmee vele 
duizenden guldens 
gemoeid waren, vandaag 
de dag wordt een 
mobiele telefoon al gratis 
aangeboden bij het ont- 
wikkelen van een rolletje 
foto's of het vervangen 
van een stel autobanden. 
In dit artikel maken we 
duidelijk welke ontwikke- 
lingen er voor gezorgd 
hebben dat het mobiele 
telefoonnet zo goedkoop 
geworden is, en in welke 
richting toekomstige ont- 
wikkelingen gezocht 
moeten worden. 



De huidig.' nu (bit' li' communicatie 
wordt gedomineerd door een digitaal 
systeem: GSM. Deze naam stond in 
eerste instantie voor Groupe Spreuk' 
Mobile, later werd J.ii Global System 

lor Mobile communkalion, een in 
Europa ontwikkelde standaard voor 
digitale mobiele telecommunicatie. 

Mei mobiele torn munic.it ie wordt 
bedoeld liet gebruik VUT) porLlblc lelc- 
loons die in iedere |as- ol broekzak 
passen, Voor GSM werd er gewerkt 
mei analoge netten. De eerste draag- 
bare lelelonns waren, mede doordal 
grotere /end vermogens werden 
gebruikt, behoorlijk omvangrijk en in 
het gunstigste geval verplaatsbaar te 
noemen. Maar ook bij de analoge 
mobiele lelclonie is er hel nodige vel 
belet d en wordt de/e nog steeds 
gebruikt. We. gaan eens even terug in 

de geschiedenis. 

De eerste schreden op liet gebied van 
mobiele teletonie dateren ml de veer» 
tiger jaren. In 1946 was AT&T de eer- 
ste aanbieder van een mobiel tele- 
foonsysteem. Er werd daarbij gebruik 
gemaakt van een, centraal opgestelde 
zender/ontvanger met /es iM-kana- 
len I lel experiment vond plaats ir» de 
Amerikaanse slad St. Louis in de staat 
Missouri. Omdat over ieder l : M-Lmaal 
slechts één gesprek kon worden 
gevoerd, was de kapaciteii van hei net 
gering. Een operator beheerde hel leg- 
gen van verbindingen, automatisch 
kiezen via een telefoon nummer was 
niel mogelijk Op basis van dit c o ncep t 
/i|n uiteindelijk zo'n 25 netwerken 
aangelegd. Het belangrij ks|e nadeel 



van dit systeem was de beperkte kapa- 
citeil en dil had nu gevolg dal hel sys- 
teem al snel stagneerde. Een nieuw 
concept werd uitgedacht. 

M i: K K K \ I» V t I I K I I 

Door de groeiende vraag moest de 
kapaciteii van de netwerken snel toe- 
nemen, Hiervoor werden VttU billende 
technieken aangewend. De K-nodigde 
bandbreedte |vr verbinding werd door 
verbeteringen in de 1'M -techniek gere- 
duceerd van 1211 kil/ tol slechts 25 
kil/ Daarnaast werd trunking of 
kanaalbundeling (het gebruik van 
meerdere ka naait rei jiienlies in een ver- 
zorgingsgebied) ingevoerd, een sys- 
teem waarbij voor de communicatie 
gebruik kan worden gemaakt van elk 
vrij kanaal, Dil is een aanzienlijke ver- 
beter ing in vergelijking mei de con- 
structie waarbij steeds een vast kanaal 
wordt gebruikt. De benodigde elektro- 
nica WOrdl echter snel complexer 

Reeds in i L H7 patenteerde Bell Labo- 
ratoria een van de belangrijkste ont- 
wikkelingen in mobiele Iclciomninni- 
ea tie: de cellulaire structuur. 1 let heeft 
uiteindelijk lol 1'>W geduurd voordal 
de/e techniek commercieel ZOU wor- 
den toegepast. Rij cellulaire telecom- 
municatie wordt het verspreidingsge- 
bied opgedeeld in kleine segment jes, 
de zogenaamde «ellen Binnen iedere 
cel die in de praktijk een straal heeft 
van enkele kilonieters, worden de toe- 
gewezen trei[uenlies (feitelijk de kana- 
len) gebruikt. Door hel geringe te 
bestrijken oppervlak is het zendver- 
mogen klein en kunnen de beschik- 



A 



32 



Elektuur 



3/97 



bare frequenties duur deze celstruc- 
tuur meermaals worden gebruikt. 
Alleen cellen die a.in elkaar grenzen 
kunnen niet de/elfde frequentie lege- 

]ijkerii|d gebruiken. I Ine kleiner de cel- 
len, des te meer gesprekken ér per 
op^ervUikte-eenheid gevoerd kunnen 
worden. De kosten van de infrastruc- 
tuur nemen bij de groei van het aantal 
cellen flink toe, omdal per cel een 
complete zend/ontvang-tnstatlatio 
nodig is. In figuur la is de cellulaire 
opbouw van een telefoonnel geschetst, 
figuur Ui toont dal niet ^m elkaar 
grenzende cellen dezelfde frequenties 

kunnen gebruiken. De/e aanpak 

vormt ook vandaag de dag nog hel 
uitgangspunt voor een efficiënte ver- 
deling van bandbreedte. 

N M T, 

1)K ANAI.OCK AANPAK 
In Europa heeft mei name Scandina- 
vië een grote rol gespeeld bij de ont- 
wikkeling van mobiele telefonie. Spe- 
ciaal hel Zweedse bedrijf Ericsson is de 
stuwende krachl geweest achter de 
ei i si e in l-urupa gebruikte mobiele 
telefoonnetten. NMT, Nordic Mobile 
Teleplione, is de standaard die al vele 
jaren de (analoge) mobiele telefonie 
domineert. In Nederland wordt da.ir- 
loe gebruik genl.iakl van NM 1-450 
lhei.\H2-net]cn NM l-^HI (hel All V 
nel) I let getal ai hier \M I ivijst m dit 
verband naar de gebruikte /end fre- 
quentie. Rij NMT-430 wordt gezonden 
op 45(i Ml 1/ en ontvangen op 460 
MHz. Hierdoor is twee keer 4,5 MHz 
aan bandbreedte beschikbaar. De 
ka naai breed te bedraagt 25 kHz, De 
Cellen die gebruikt 
worden, hebben een 
diameter van 2 tot 50 
km. De opvolger van 
NMT-4341 was NMI- 
40!) I lel /enden vindt 
hierbij plaats Op BW 
MHz, hel ontvangen 
op 935 MHz. De dia- 
meters van de cellen 
zijn kleiner en bedra- 
den nog /o'n 0,5 tot 3 
km f/ii' figuur 2). Rij 
NMT-4IH) is voor het 



Figuur 2. De cel- 
grootte is afhankelijk 
van het gebruikte 
zendvermogen. De 
eerste autotelefoon- 
systemen maakten 
gebruik van grote cel- 
len, GSM gebruikt 
kleine cellen en 
draadloze telefoons 
voor thuisgebruik (bij- 
voorbeeld DECT} 
benutten zogenaamde 
microcellen. 



eerst hel gebruik van zaklcleloons 
mogelijk geworden. Met zendvermo- 

gcn van de/e toestellen bedraagt 1 
watt, de autotelefoon-, gebruiken nu 

vermogen van 6 watt Vandaag de dag 
zijn de meeste analoge mobiele iele- 
foon netten, bijvoorbeeld Hi van l'll 
lelecom. op dr/k : standaard gebaseerd. 
I V diensten die via \M I worden aan 
geboden! beperken /ah lol spraak- 
diensten Date-diensten worden niel 

ondersteund, hoewel de .mdiohand- 
breedte van ^ kHz in principe hel 
gebruik van een modem mogelijk 
maakt. 

Het GSM -net 

iv verscheidenheid aan telefoonsys- 
temen heeft in I uiopa een snelle onl- 
wikkuling van mobiele telefonie in de 
weg gestaan Vandaar dal m W2 de 

Cl n. L'oiitcierlie I uiopivrim- de- 

l'osies et des Tétécommunicattons, 

twee besluiten heett genomen. Ken 

daarvan was dal dankzij roamtttg- 

overeenkomsten (hierbij spreken tele- 
foonmaatschappijen af dal ze eikaars 
cliënten in hun verzorgingsgebied 
ondersteunen) mobiele telefoon* m 
alle participerende landen gebruikt 
zouden moeten kun- ^^^^^^^ m 
iii'n worden. Kr was 
dus ern l-'uropese 
markt voor deze tele- 
foons. Dil werkt schaal- 
vergroting en kosten- 
besparing m de hand. 
Bovendien kan de 
gebruiker nu mei zi)n 
telefoon door verschil- 
lende landen reizen, 
telefone- 
ren en conti rut bereik 
baar zijn. Het tweede 
besluit vroeg om de 
reservering van twee 
Ircquenlieblokken in de 
WQvMHz-band. In 1986 

zijn de blokken \\u\ 
ieder 25 MHz ook 

daadwerkelijk toege- 
wezen. Door d eze aan- 
pak ontstond een Euro- 
pese markt voor 
mobiele telefonie, GSM 




Figuur 1. Door het 
gebruik van een cellu- 
laire structuur wordt 
de kapacitelt van een 
telefoonnet aanzienlijk 
vergroot De toegewe- 
zen frequenties kun- 
nen namelijk vaker 
gebruikt worden. 




mobiele 
telefonie 



autoteielonie 



draadloze 
telefonie 



«0019-1? 



was geboren In figuur 
3 is geschetst hoe beide 

frequenbebartden in de 

prakli|l worden 

gebruikt 

Voor (JSM zijn twee 

fasen gedefinieerd. 

Fase een be\ ,il de 
meesl essentiële dien- 
sten, tase twee uitbrei 
dingen waaronder de 
mogelijkheid om de bandbreedte tot 
de helll te reduceren en /o detapaei- 

teil ie verhogen. De huidige netwer- 
ken gebruiken fase «en en bieden 
daardoor spraak- en dalai ransmissie. 
telediensteu voor korle tekstberichten 
van maximaal lH) karakters (de zoge- 
naamde short message service of 
SMS), fax en bijvoorbeeld de oproep 
van alarmdiensten via verkort kiezen. 
Daarnaast is voorzien in aanvullende 
tu lulies zoals blokkering voor 
bepaalde groepen van nummers en 
het doorschakelen \.m gesprekken \l 
met al een compleet pakket van moge- 
lijkheden die een CSM-teleloon tol 
een veelzijdig communicatiemiddel 

maken Welke diensten gebruik! woi 
den, hangt enerzijds al van wal de 
netwerkbeheerder aanbied! en ander- 
zijds van de mogelijkheden die de 
gebruikte telefoon ondersteunt. De 
goedkoopste telefoons zijn alleen 
geschikt voor spraak. IX- gea\ anceei 
dere modellen beschikken veelal over 
SMS en een computer-mterfan die 
datacommunicatie mogelijk maakt 
I lierdoor is het surfen op Internel of 
hel verzenden van fax-berichten via de 
CSM- telefoon mogelijk. Voor de/e 



EleMuur 



3/97 



33 



upllnk 



down link 



9W hWi 



25MHt 

r" — — »i 



uplink 
IBM 91SMH1) 




mobieMi telcloon 



EJflS IS Stal IQ/1 



functies moei de aangesloten compu- 
Ut overigens voorzien worden van 
een speciaal modem. 
Wee] telefoons beschikken over een 
onderMcuning vooi SMS zodat mei 
een GSM-telefoon kurk' tekstberichten 
mei andere mobiele CSM-toestellen 
worden uitgewisseld. Pe t>e richten 
worden door de GSM-telefoon pp de 
achtergrond ontvangen, Zolang de 
telefoon verbinding heeft met hel net- 





















uplink 






















UI 




u: 




i 




H 




LI- 


u 


IJ 


ü 


Ij 


1 

LI 


g 


1 


u 


.1 

l 


Jj 


4 



'■HUM/ 



downlink 



Li.' Ut 

ui O] ns 



Dl ii Dili 
DITO dij; oi» 



■SSMH) 



3H 



jj- JQ|.|»hh|l|l|7l0TÏTÏ 
? Utll|0|7|«|li4|l|l|l 



Ui|i|oM«liMi|i|ïTïr - 



mobiele leleloon 



bjuisatarion 




ir 3. De communi- 
catie tussen telefoon 
en lokale zenderlont- 
vanger vindt bit GSM 
plaats in twee banden, 
de uplink (89Q...915 
MHz) en de downlink 
(935...S60 MHz). 



werk, kunnen de berichten verwerkt 
worden en verschijnen ze op hel dis- 
play van hel toestel Soms is hei moge- 
lijk een compuieT zondereen speciaal 
modem mei de telefoon te Ij ten wer- 
ken. In il.il gev ,U wordt de computer 
alleen gebruikt om meer rendement 
uit de SMS-runcties ie halen De com- 
puter communiceert hierbij op ASC II- 
nivcati (als een domme lerinin.il f mei 
Je telefoon. IV te verzenden berichten 
behouden in dit geval de beperkingen 
die SMS oplegt. 

Naast de standaard SMS-diensten heb- 
Ivn veel netwerkbeheerders een zoge- 
naamde CIN-server tol hun beschik- 
king. IXve server biedt Informatie- 
diensten op basis van SMS aan zoals 
bijvoorbeeld verkeers-, weer- en beure- 
informatie. Ook kunnen via deze ser- 
ver faxen en e-mail-berichlen verzon- 
den en ontvangen worden /onder dat 
een computer mei de telefoon ver- 
bonden is. De berichten verschijnen 
op het display en blijven qua lengte 
ook beperk! tot 160 karakters. Het 
inviteren vindt plaats via de toet -en 
van de leleloon. 

D E \ K (.' H I T E C I V l K 

bil de ontwikkeling van GSM stonden 
een aantal helaiignjke ei>en voorop: 
/ eenheid \\m -vMeem over vet si lul- 
lende landen 
/ hel gebruik van zaktelefoons moet 

mogelijk zijn 
/ veel gebruikers per netwerk 
/ hoge spi aakkwaliteit 
/ bescherming tegen afluisteren 
/ frequentieband: 890...9IS MHz en 
935...960MHz 

Aan al Jeze eisen kon alleen met een 
modern digitaal systeem worden vol- 
Ja. in. bij analoge systemen moei de 
zenj- ontvangverbinding namelijk 
continu m -.land wordl gehouden, ter- 
wijl dat bij digitale systemen ds>or het 
gebruik van lijdmultiplexing ( IDMA, 
linie Div 1-.101V Multiple Access) niel 
nodig is. De beschikbare frequentie- 
band is bij GSM opgedeeld in 124 
kanalen mei ieder een bandbreedte 
van 2IHI kHz Deze kanalen worden 

Figuur 4. De frequen- 
tiebanden die bij GSM 
zijn toegewezen, wor- 
den ieder opgedeeld In 
124 kanalen met een 
bre e dt e van 200 kHz. 



vervolgens ook nog eens in de tijd in 
tf stukjes opgedeeld, zodat een com- 
binatie van tijd- en Irequenliemulli- 
plevmg iTDM/vFDMA) ontstaat. 

lii-iiin 4 laai zien hoe de beschikbare 
bandbreedte in 124 blokjes is verdeeld, 
figUUi 5 toont dat het signaal ook nog 
in 8 tijd si ii ten van ieder 0,577 ms 
wordl opgedeeld IVr kanaal kunnen 
hierdoor gelijktijdig 8 gesprekken wor- 
den gevoerd Merk op dal het basis- 
station door deze opzet per H gesprek- 
ken maar een zender en één ontvan- 
ger nodig heeft leder tijdslut is 11,577 
ms lang en in dit tijdsbestek kunnen 
via CMSK (Gaussiao Minimum Shill 
keying, een variant op l-"SK) 148 bits 
worden verzonden Aangezien er H 
tijdsloten achter elkaar zitten, wordt 
voor ieder gesprek per 4,hlh ms (de 
lengte van een tramei een pakket \an 
148 bits worden verzonden. 
Na de digitalisering wordt het spraak- 
signaal met adaptieve l'CM gecodeerd, 
zodat uiteindelijk een dalaslroom met 
een gospreksjnlormalie van 13 Kbits 
ontstaat. Aan deze Informatie wordl 
nog eens 9,8 KbiL > Mn kanaalcodering 
(waaronder foul correct ie, foutdetectie 
en synchronisatie) toegevoegd Zo ont- 
staat een dalastroom van 22,8 Kbil s. 
W' mobiele telefoon zendt met een Ire- 
tjuenlie die ligt tussen H41) en v >15 \\] \/ 
(uplink), het basisstation gebruikt een 
frequentie tussen *J35 en %<i MHz 
idownlink). Hel 1ret|uentiebereik 
wordt, mals al eerder is opgemerkt, 
opgedeeld in bandjes niet een breedte 
van 2lH»kllz Hietdooi zijn in theorie 

in iedere richting [zende itvangen) 

124 kanalen beschikbaar, 
bij het gebruik van At/v frequenties 
banden moet nog een beperking in 
acht worden genomen In de praktijk 
wordt namelijk meer dan 2(K) kHz 
gebruikt, waar het niet mogelijk is om 
binnen een cel twee Opeenvolgende 
frequenties te gebruiken. Om dezelfde 
reden zijn kanaal 1 en 124 ook niet 
bruikbaar. Door de te grote band- 
breedte zouden de aanpalende fre- 
quentiebanden (die voor andere 

gebruikers gereserveerd zijn) gestoord 

worden. Een andere beperking ont- 
staat doordat hel beschikbare frequen- 
tiespectrum verdeeld is over de net- 
w e rk bc hee rd e rs ( t e lef oo n maatschap- 
pi jen) die in een gebied act iel zijn 
Voor de modulatie wordl, zoals ook al 
werd Opgemerkt, gebruik gemaakt 
van CMSK. liet belangrijke voordeel 
van deze modulatietechniek is dat 
wanneer er geen spraakinlormatie 
aanwezig is, er<*tk niets wordl uitge- 
zonden. Dat door deze aanpak hel 
energieverbruik van de telefoon ver- 
mindert en de aCCU dus langer mee- 
gaat, spreekl voor zich. O mdat abso- 
lute radiostilte bij de ontvanger ver- 
warring kan opwekken, wordt aan 
hel spraaksignaal een beetje ruis toe- 
gevoegd. Daardoor wordl het idee 



34 



Elekluur 



3/97 



gewekl dal ili' verbinding nog steeds 
aanwezig is Hel zendvermogen van 
f.Ti i.SVl-ifli-tuuti is opgedeeld in 
zogenaamde klassen, De gewone /ak- 
telefoon (klasse 4) heeft een zendver- 
mogen van 2 watt (een autotelefoon 
valt onder klasse 2 met een vermogen 
van SW, Ji' overige klassen worden 
momenteel nauwelijks of niet 
gebruikt). Desgewenst kan dit zend* 
niveau in 15 stapjes van 2 dU worden 
verlaagd IV maximale celgrootte 
wordi mede bepaald door de maxi- 
male vertraging die tussen zender en 
ontvanger is toegestaan. Een straal 
van 35 km is het maximum Veel 
exploitanten /lillen hier geen gebruik 
van maken, omdat bij dit bereik het 
zendvermogen \An zaktelefoons 

ontoereikend is. I V last- en treuuen- 
tiesyiKhronis.il ie \an de telefoon is 

mogelijk hij snelheden tal maximaal 

25(1 kin per uur. Automobilisten die 
harder rijden, ot' passagiers van een 
ll.V op volle snelheid kunnen pro- 
blemen verwachten wanneer ze 
onder de/e omstandigheden hun 
GSM-telefoon gebruiken. 

D C S - 1 8 O O , t) i: 
NABIJE TOEKOMST 

NI u al is du ui el ijk dat door de stor- 
machtige groei van liet mobiele tele- 
foonverkeer de inliasiiiktuni op Ier- 
mijn tegen de grenzen \.m zijn kun 
nen /al groeien. Vandaai dat nu 

al is nagedacht over een vnl- 

c geilde generatie, In de/e 

° context duikt IX SI, SDU 







roMA 


herFiallngsll|ct 

(frame) 
4,16ms 














slot 

0.57 


tijd 














7 


|1 


2 


3 


4 


5 


6 


7 





1 


2 


3 


d 


5 


6 


7 





1 


2 


3 


4 


5 


6 


7 





... 














































970019- 


15 



pegel matig op, een aan- 
vullend digitaal tele- 
foonnet dat in enkele 
landen. waaronder 
Duitstand, inmiddels 
operationeel is. DCS 
staat voor Digital Cel- 
lul.it System, eveneens 
een Europese standaard voor digitale 
draadlo/.e telecommunicatie. Hel 
principiële verschil tussen DCS en 
GSM is de hogere draaggoltïivi|Ui n 
tie waarop wordl gewerkt DCS-1800 
gebruikt voor de uplink een frequen- 
tie \<w\ I710...1785 MH/ en voor de 
downlink I80S...188Ö MH/. Alle 
andere systeemeigenschappen zoals 
de op/et, de codering en de versleu 
teling zijn op Identieke wijze als bij 
GSM opgezet Bij DCS-1800 wordt 
gebruik gemaakt van twee Kinden 
mei een breedte van 75 MH/. Mier 

dooi zijn in plaats van 12-1 nu 372 fre- 
quentiebanden beschikbaar. Ook nu 

weer wordl tijdnuilliplcxing toege- 
past, /odat de capaciteit maximaal 
2976 kanalen bedraagt. De voortplan- 
ting van signalen mei een Frequentie 
v .in 1800 Ml 1/ is aanzienlijk sk-i htei 



Figuur 5. leder kanaal 
kan dankzij het digi- 
tale karakter van GSM 
In acht tijdsloten met 
ieder een lengte van 
0,577 ms worden 
opgedeeld. 




dan bij l 'l)ll MH/. De 
demping is gemiddeld 
/on (i tol H il H hoger. 
Daardoor is hel bereik 
van de zenders bij het- 
zelfde vermogen klei- 
ner en neemt ook de 
omvang van de cellen 
al Van de/e eigenschap wordt dank- 
baar gebruik gemaakt. I let /endver- 
mngen van de telefoons [S beperkt lol 
(i,25...1 watt, met als voordeel dal de 
toegewezen zendfrequenties veelvul- 
dig hergebruikt kunnen worden in 
a nilere cellen. De maximale celdia- 
meler is in de praktijk slechts X kilo- 
meier Een DCS-nel heeft een kanaal- 
ka pari teil die drie keer zo grool is als 
die Vim een GSM-net. Het Duitse I - 
net Jat op basis van de/e techniek is 
opge/el, heeft rui mie voor 311 miljoen 
abonnees. Daarmee is een kaparfteii 
beschikbaar die ruim voldoende is om 
Op de marktvraag in te spelen. In 
Nederland is inmiddels aangekon- 
digd dat over niet al Ie lange tijd een 
DCS-lStHI-licentie Ail worden geveild 

Si RFEN PER TELEFOON 

In tegenstelling tol analoge mobiele 
telefoons is een digitale ( iSM-teleloon 
geschikt voor dataverkeer I herbij valt 
te denken mi\ het leggen \\m een ver- 
binding mei een computernetwerk, 
hel ver/enden van laxherkliten, hel 
/enden en ontvangen van e-mail- 
berichten of het surfen op het Internel 
Om x.m de/e diensten gebruik te kun- 
nen maken, moet de gebruiker bij zijn 
netwerkbeheerder melden dat bij de 
telefoon ook vooi datadiensten wil 
in/ellen. Ir wordl iLm een tweede 

telefoonnummer ter beschikking 
gesteld. Vla de speciale connector die 

een hiervoor geschikte telefoon rijk is, 
kan ile computer met behulp \.m een 
CSM-modom op het GSM-net worden 

aangesloten, /on C.SM nu idem maakt 
gebruik \-\in de standaard 1 lavcs-com- 
inando's en kan daarom in combinatie 
niet gangbare software worden 
gebruikt. In principe i> per kanaal een 
bandbreedte van 22,K kb il s besebik- 

Figuur 6. Geavan- 
ceerde GSM-teietoons 
kunnen met een com- 
puter verbonden wor- 
den. Zo ontstaan weer 
nieuwe mogelijkheden. 
ffofo. Motorola) 



Elektuur 



3/97 



35 



►. 



telefooncentrale (PSTN) 
PSTN 




telefooncentrale {PSTN) 




C7 (real time) 

snelle internationale 

dala-verbinding 




Financial Clearing house 



970019 ■ is 



Figuur 7. Deze schets 
laat zien hoe een 
Internationale verbin- 
ding tot stand komt. 
Op het hoogste 
niveau communiceren, 
net zoafs bij normale 
telefonie het geval is, 
de openbare gescha- 
kelde telefoonnetten 
(PSTN) met elkaar. 
Binnen het GSM-net 
vindt vla het VLR (visl- 
tor location register) 
en HLR (home loca- 
tion register) de regis- 
tratie van de gebrui- 
kers plaats. 






baar. Hij lu'i verzenden wan data kan 

iiu'ii kitvt'n uit twee methodes, een 
transparante en niet-iransparanie 
mode Hij Je eerste moei lii'l gebruikte 
modem /i'll enntrotcwoorden en een 



foutcorrectie aan het signaal toevoe- 
gen, 1 lue betef de ton (correct ie, des te 
lager de iltii tieve transmissiesnelheid, 
In de niei- transparante mode krijgi hei 
( ISM-netwerk de opdracht om de 
foutcorrectie te coördineren. De/e 
instelling maakt gebruik van hel Radio 
link Protocol iKi P) en garandeerl een 
fout vrije overdracht van gegevens, 
Gegevenspakketten %\w\ nti bits wor- 
den voor/ ie n van 24 bits voor de fout- 
correctte. (s een correctie van de fout 
niet mogelijk, dan wordt hel pakkel 
opnieuw opgevraagd . Doordat 10' 
van de kanaalk.ip.n Heil geserveerd is 
voor dit SOOrl taken, is hel opnieuw 
opvragen van een pakket in veel 
gevallen mogcli|k /onder il.il een extra 
verlaging \dn de kanaalkapacitiil 
optreedt. De prijs van de/e to\il tole- 
rante op/el is een rt'l.itiel lage effec- 
tievi' transmissiesnelheid I V el lei lieve 
transmissiesnelheid ligt in de praktijk 



tussen 24W en %00 baud, afhankelijk 
van de gekozen mode en de ont- 
vangsicon diti e*. 

Even met het 

Bl'ITËNLAND BELLEN. 

I let belangrijke voordeel van GSM is 
het globale karakter van dit telefoon- 
S) -teem. Veel netwerkbeheerders {tele- 
foonmaatschappijen) bieden onder- 
steuning aan in vele tientallen landen. 
Dit betekent dat een abonnee van PTT 
Telecom zijn GSM- telefoon in heel vee! 
landen kan gebruiken en daar op zijn 
oorspronkelijke nummer bereikbaar is. 
AU een GSM-lelefoon wordt opgeroe- 
pen, kan deze zich dus binnen de 
landsgrenzen bevinden maar (Hik aan 
de andere kant van de wereldbol, bij- 
voorbeeld in Hongkong of Australië. 
Aan de hand van een voorbeeld is te 
zien hoe de verbinding tot stand komt. 
Zodra een gebruiker zijn SlM-kaart 
(subscribej ulentification module) in 
een telefoon steekt en het apparaat 
inschakelt, meldt de telefoon de 
gebruiker bij liet netwerk aan. De net- 
werkbeheerder, in dit geval bijvoor- 
beeld in I longkung, ziet nu dat hel 
een Nederlandse gebruiker betreft. 
Voorwaarde is nu dat de netwerkbe- 
heerder waarbij de GSM-telefoon zich 
aanmeldt een roaming-overeenkomst 
heelt met de maatschappij waarbij de 
gebruiker een abonnement heeft. Is dit 
het geval, dan zal het netwerk in een 
grote database, het zogenaamde Visi- 
lor I ui ation Regisier (VLR), op zoek 
gaan naar de gegevens van de gebrui- 
ker. Automatisch wordt nu via een 
data verbinding gebruikersinformatie 
Opgevraagd in Nederland. Deze infor- 
matie zil in het Home Location Regis- 
ter (1 1LR) van ITT Telecom en is bin- 
nen enkele seconden beschikbaar. De 
telefoonmaatschappij in Hongkong 
weel nu welke privileges de gebruiker 
heefl en of er legaal van zijn nummer 
gebruik wordt gemaakt. Klopt alles, 
dan wordl de telefoon vrijgegeven, 
Vanal nu is in Nederland bekend waar 
de gebruiker zich bevindt en kan er 
getelefoneerd worden. Alle telefoon- 
gesprekken /uilen nu automatisch 
worden doorgestuurd naar Hong- 
kong, Omgekeerd kan de gebruiker 
ook vrijelijk vanuit Hongkong telefo- 
neren Dagelijks wisselen de beide net- 
werkbeheerders gegevens over hel 
verbruik uit, zodat de kosten bij de 
gebruiker in rekening kunnen worden 
gebracht, I-en kopie van de in reke- 
ning gebrachte kosten wordt bewaard 
bij hel Data Clearing House in Dene- 
marken oi Luxemburg. De verreke- 
ning van kosten lussen beide maat- 
schappijen gaat via een speciaal 
bureau in Zwitserland, het Financial 
Clearing House. In veel gevallen vindt 
de verrekening met gesloten beurs 
plaats en worden geleverde diensten 
onderling weggestreept. .'j-nuf» 



Elekluur 



3/97 



37 



tv 




ByteWriter 



een betaalbare EPROM-programmer 



Voor veel hobbyisten 
vormt een EPROM-pro- 
grammer een handig 
hulpmiddel. In dit artikel 
beschrijven we een pro- 
grammer die in het kader 
van onze software-wed- 
strijd in de zomer van 
1996 werd ingezonden en 
tot de bekroonde inzen- 
dingen behoorde. Inmid- 
dels is bij de schakeling 
een passende print ont- 
wikkeld en de software 
samen met de auteur nog 
eens onder de loep geno- 
men. Het resultaat is een 
schakeling die wordt aan- 
gesloten op de printer- 
poort van een moderne 
PC en waarmee alle 
gangbare EPROM's van 
het type 27(C)64, 
27(C)128, 27(C)256en 
27(C)512ineen DIL- 
behuizing kunnen worden 
geprogrammeerd. 



ontwerp: A, Riifkogel 




I PKi >M- worden i>ok heden ten dage 
nog v eeh uldig toegepast in computer- 
en microprocessorsystemen. In dil 
type senii-permanenl geheugen kan 
software voor een langere periode 
(tenminste in jaar) worden opgesla- 
gen. Na hel programmeren kan het 
geheugen worden uitgelezen alsof het 
een maskergeprogratnmeerde ROM 
betreft Is de code verouderd oi 
behoeft hij enige aanpassing om 
nieuwe features toe te voegen, dan 
k.in met behulp van een zonnebad 
onder een L' V-lamp de informatie bin- 



Tet hnimchm gegevens BtJfteWrïter 

> programmeert EPROM's 2764, 27128, 27256 en 27512 

>■ EPROM's kunnen ook worden uitgelezen en inhoud kan worden vergeleken 
met databestanden of andere EPROM's 

► eenvoudige voeding via netadapter 

► bediening via PC 

> besturing geschiedt via EPP-pnnterpoort van computer 
>• besturingsprogramma draait onder Windows 3. 1/95 

>■ data kunnen worden veranderd m.b.v een ingebouwde HEX- en ASCII -editor. 



nen een hall uurtje weer worden 
gewist. Opnieuw programmeren i> 
vervolge!^ mogcliik 
Speciaal voor het programmeren \.\n 
EPROM'S Zijn complete progiammeer- 
systemen in de handel Do/e bevatten 
naast de programmeer-hardware vaak 
ook een editor waarmee Je inhoud 
van de RPROM kan worden aange- 
past Voor gebruik in kleine bedrijven 
ot door particulieren is /on kant en 
klare program nier vaak te dtntr. 
Gelukkig is eeti andere aanpak ook 
mogelijk. Met behulp van de schake- 
ling die we hier \ oorstellen, is voor 
weinig geld een allei n.iliel systeem te 
bouwen, ledere moderne Pt beschikt 
over een geavanceerde bidt ree tionele 
printerpoort die als P.PP (h'nhaneed 
Parallel Port) of ECP {Fnhanced Com- 
muniealion Porl) gest h.ikeld kan wor- 
den. I Jan k/ij de/e v e rbeter d e printer- 
poort die de laatste jaren standaard op 
PCs wordt geleverd en een bidirectio- 
nele communicatie mogelijk maakt, 
kan een PC eenvoudig en efficiënt 
externe hardware aansturen I V voor 
de programmer ontwikkelde software 



A 



38 



Elektuur 



3'97 



1 



I 




maakt gebruik! van mi 

EPP en werkt onder 

Windows 3. 1, Windows 
3.11 of Windows 95. 2e 
beval naast de 
gebruikte program- 
meeralgoritmes ook 
een ediior voor zowel 

te k-t .lis i i/i I i 



O ver EPROM's 

GESPROKEN 

Onder EPROM's (Erasable l'rogram- 
mable Read Only Memory) wordt 
verstaan een geheugencomponent 
waarin met behulp van een program- 
meeralgoritme en een hulpspanning 
digitale informatie semi -permanent 
kan worden opgeslagen, In figuur 1 
is een lijd volgordediagram geschetst 
dal de opzet van een intelligente pn> 
gram meerroutine duidelijk maakt. 
I ersl wordt hel gewenste adres op de 
adresbus ge/et en de hulpspanrjing 
(Vpp) van I2.3V ingeschakeld. Vervol- 
gens worden de te programmeren 
data op de databus gezet, Het pro- 
grammeren start mei hel zetten van 
een impuls van I ms op de B-ingang 
van de EPROM. Vervolgens worden 
de dala uit de EPROM teruggelezen 
(öc en II actief) en vergeleken met de 
te programmeren data. Komen deze 
niel overeen, dan wordt er opnieuw 
een impuls van I ms gegeven, Deze 
procedure wordt maximaal 2l) keer 
herhaald. Zijn de data goed door de 
EPROM overgenomen, dan wordt er 
voor de zekerheid nog eenzelfde aan- 
tal program mee rpulsen als tot dat 
moment gebruikt is achteraan gege- 
ven (zie ooit het stroomdiagram van 
figuur 2). 

Het belangrijkste verschil mei con- 
ventionele algoritmes is de lengte van 
de programmeerpuls. Bi| oude 
1 PROM's werd een puls met een vaste 
lengte van 50 nis opgewekt en daar- 
mee was het zeker dal de data in de 
chip werden opgeslagen. Later, toen 
de hl'ROM's een grotere capaciteit kre- 



Figuur 1. Bovenstaa 
tijddiagram laat zien 
In welke volgorde ver- 
schillende signalen en 
spanningen op de 
EPROM moeten wor- 
den gezet om er data 
In te programmeren. 



gen, hebben intelli- 
gente algoritmes hun 
Intrede gedaan Hier- 
door kon de program- 
mcertijd aanzienlijk 
worden verkort. 
Er komen op deze 
manier van program- 
meren verschillende varianten voor. 
Sommige fabrikanten gebruiken bij- 
voorbeeld een voedingsspanning win 
3 in plaats van h V. Andere program- 
meren maximaal 23 keer 1 ms Ook 
z.ijn er varianten die een prog r a m- 
meerpuls inzetten mei een lengte w\n 
tl. 1 ms. In de praktijk blijkt het algo- 
ritme gelukkig minder kritisch te zijn, 
hoewel de fabrikanten een goede wer- 
king van hun componenten alleen 
garanderen indien hun variant van het 
programmeerproces wordl gebruikt. 
Zoals al eerder opgemerkt, volt in de 
praktijk alles best mee Zelts de oudere 
30-ms-lypen blijken mei pulsen van l 
ms te programmeren Ie zijn. Kapol 
gaan ze er in ieder geval niet van! 



Op naar dl schakeling 

figuur 3 toont de opzei van de Byte- 
Writer, Nieuw voor Elektuur-begrip- 

pen is hel gebruik van de K2-J3, een 
zogenaamde input, out pul -ex pand er 
die ontworpen is voor de MCS48-t,imi- 
lie van microL on Irollers. De chip, 
waarvan de interne structuur in figuur 
4. te vinden is, heeft de beschikking 
over vier 4-bits I O-poorten Ten 
behoeve van de aansturing van deze 
poorten siaan viel - bits brede com- 
mando's (read, vvrile, OKI D en 
\\l I ii Ier beschikking In label I is ie 

Figuur 2. Dit stroom- 
diagram toont een 
algoritme waarmee 
EPROM's intelligent 
geprogrammeerd kun- 
nen worden. 



zien hoe de commando's en de adres- 
sen winden gecodeerd waarop ze van 
toepassing zijn. 

Omdat P23 niet ma-s.i is verbonden, 
kan alleen gelezen en geschreven 
worden naar de n ^isl.-rs van IC1. 

Logische commando's (ORLD en 

AN L D) worden niet gebruikt De 
INIT-lijn \jn de Centronics-bus 

bepaalt ot gelezen danwel ^es< h reven 
wordt, strobe en M\ lof eed zijn ver- 
anl woordelijk voor het -elei leien van 
eetl re^isiei I >e poorling.itigen 

P20...P23 hebben een dubbele functie. 

Welke wordt gekozen, hangt al w\n 
het niveau op de l'ROÜ -ingang. De 
instrucliecode en het poortadres wen 
i\t.-n in de chip opgeslagen wanneei 

op de PROG-tngang eeri hoog-naar- 
laag-overgang optreedt. Een laag- 

naar-hoog-oveigang op deze pen 
zorgt voor de overname van de data 
die op de pennen P20...P23 wordt 
aangeboden 

Hij een teesinstructie wordt de 
Opdracht die op de pennen t'2(l..P23 
Maat, intern opgeslagen en uitgevoerd 
De gekozen uitgangspoort il'4, l'3, Pd 
of r~) wordt hoogohmtg en leest de 
data die op de pennen staal. IX'ze da la 



f turnt ) 






AiiuAi i« . a 


l 


i 


i 


VW - TJV1 




ö ItUI M.MWf V> 

tfr*Httliy \ «PN.HTT* 
HO W?OQ 



<~u 



f *K» J 



Elektuur 



3 97 



39 



k. 



•V©-1 



KI 



^ffffl £' 



h©SV 




\ erschijnen weef op de 
permen P20\..P23dieals 
uitgang (on uk-t meer 
als ingang) stj.in 
;;i m hakêid zolang 
PROC laag wordt 
gehouden. Mei een 
laag-naar-hoog-overgang op de 
PROC-ingang wordt de leeropdracht 

algcslilteil 

V'.in dr vit-r poorten P4, P5, I'ften P7 
worden steeds maar drie Nis gebruik!. 
Deze poortuitgangen vervullen ver- 
schillende taken bij hel besturen van 
de diverse Functies die de schakeling 
rijk is Hierover later meet 
De buffers IC2, IC3 en IC4 /.ijn via de 
dala-ingangen mei de printerpoort 



Figuur 3. Het schema 
van de ByteWriter, een 
flexibele EPRQM-pro- 
grammer die op een 
EPP-printerpoort van 
een moderne PC kan 
worden aangesloten. 



verbonden. Omdai hel 
omschakelen van de 
richting van IC2 soms 
met enige vertraging 
kan plaatsvinden en 
11a hel inschakelen van 
de voeding niet is 
gegarandeerd, zijn 8 weerstandjes 

\.in IIK> () \n serie met de A-pennen 
van dil IC geschakeld IV dala-ingan- 
gen /ijn voorzien \,m pull-up-weer- 
standen. IV adresbuffers IC3 en K i 
worden gebruik! om hel EPROM- 
adres op te slaan. IC2 buffert de uii- 
wisseling van de K-bit brede data I >> 

uitgangen \\m de/e bul ter* /ijn direct 
mei de te programmeren EPROM 
verbonden. Hei opslaan wm de adres- 



informatie gebeurt op commando van 

de stuursignalen van de pi mr! pennen 
P7II en IV I, hel omschakelen van de 
richting van IC2 is een laak \\m l/O- 
uilgang P40. Met vrijgeven van IC2 
komt voor rekening van P4I. Overi- 
gens zorgt P4t) ook vtHir hel schake- 
len van hel OK-signaal (Ie/en schrij- 
ven) van de EPROM. 
Voor hel opwekken van de program- 
mee rpuh. van 1 ons is lC6a, een geïn- 
legreerde monoslabiele multi vibrator, 
ingezet. Het IC is 20 ingesteld dat hel 
niel-herlnggerbaar is (Q verbonden 
met-T) en de monotijd 1 ms bedraagt 
Via de ACK-pen controleert de com- 
puter of cie monolijd al verstreken is. 
De starlpuls die /orgt voor het 



A 



40 



Etektuur 



3/97 



opwekken van de programmeerim- 
puls, is afkomstig van pen l'(v2 van 
ICl. De twee andere uilgangen van 
poort 6, Pmi en Phl, bepalen welke 
spanning (GND, V t( of 12,3 V) op pen 
1 (2764, 27128, 27256) of pen 22 
(27512) van de EPROM worden gezel 

Hel leileli|ke oiif-iliakelen komt voor 

rekening v.in de open-collector- 
buffers mi IC 7, de transistoren 11 en 
T2 alsmede een aantal weerstanden. 
Hel laatste stukje van de sehakeling is 



di- voeding. L itgangspunt i- een 12-V- 
lii htnetadapter die in de praktijk een 

gelijkspanning van IS V kan leveren. 
Diode 1)3 lungeert als ompoolbeveili- 

ging waarna IOJ (een LM317)dc span- 
ning stabiliseert op 12.5 V, ICH op zijn 
beurt zorgt voor Je voedingsspanning 
van 5 \'. 

Ni Dl: PRAKTIJK 

In figuur S is de prinll.iyoul te zien 

van de dubbelzijdige doorgemetalli- 



Nieuwe mogelijkheden 

Het is de eerste keer dat in Elektuur een project wordt gepubliceerd waarbij 
gebruik wordt gemaakt van de zogenaamde EPP-mode van de parallelle prin- 
terpoort van de PC. De conventionele printeraansluiting, beter bekend als 
de Centronics-poort. maakt gebruik van 8 unidirectionele data -lijnen en een 
aantal stuursignalen. In theorie kunnen de data-lijnen bij deze poort ook nog 
als open-collector-uitgangen worden uitgevoerd. Voor geavanceerde bestu- 
ringsfuncties is dit geen ideale opzet. Omdat steeds vaker de parallelle poon 
ook gebnjikt wordt als universele (snelle) communicatiepoort, hebben de com- 
puterfabrikanten de laatste jaren extra functionaliteit in deze interface gestopt. 



Reglsterlndellng EPP 


Poortnaam 


offset 


mode 


R W 


beschrijving 


SPP data poff 
SPP status port 


+0 
+1 


SPPIEPP 
SPPEPP 


W 


standaard SPP poon 


R 


leest de niveaus van de staUislijnen 


SPP controt port 
EPP address pon 

EPP data pon 


+2 

+ 3 


SPPIEPP 


W 


steil de uttgangsstuuritinen in 


EPP 


RIW 


wekt interlocked leesischrijtpuls 
voor adres op 


M 


EPP 


RW 


wekt interlocked leesischn/tpuls 
voor data op 


No! Detmeti 


-5 +7 


EPP 


op verschillende manieren toege- 
past Ook voor 16- en 32-bits HO 
beschikbaar 



De klassieke printerpoort (SPP of Standard Parallel Port) bevat drie registers. 
Het basisadres (register Ij wordt gebruik om 8 bits aan data naar buiten te 
schrijven, via basisadres + 1 (register 2) kunnen 5 bits aan data worden inge- 
lezen, terwijl op basisadres +2 (register 3) de mogelijkheid aanwezig is om 4 
bits aan data naar buiten te schrijven. 

De nieuwe generatie printerpoorten ondersteunt deze opzet, maar is daar- 
naast ook nog uitgebreid met extra functionaliteit. De ontwikkeling van dit con- 
cept is gedaan door gerenommeerde fabrikanten zoals Intel. Xircom en Zemth 
Data Systems. Het was de inzet van de ontwikkelaars om een geavanceerd 
ontwerp te introduceren dat de bestaande printerpoort kon vervangen. Intel 
heeft op basis van dit concept een intertace-chip ontwikkeld (de 82360) en 
inmiddels heeft het IEEE- 1284-comité de standaardisatie voor zijn rekening 
genomen. 

Omdat we in dit project maar heel beperkt gebruik maken van de nieuwe 
mogelijkheden, gaat het te ver om het brede scala aan mogelijkheden hele- 
maal te belichten. Wie meer wil weten over ECP en EPP verwijzen we naar de 
Internet-pagina's op het adres http:llwww.fapo.com. Op deze locatie wordt de 
IEEE1284-standaard uitvoerig beschreven. 

Beperkt toegepast 

Wat doen we in dit project met de geavanceerde printerpoort? In principe 
wordt alleen de bidirectionele communicatiemogelijkheid ingezet. Hiertoe 
wordt in het derde register het vijfde bit geactiveerd. Dit bit, PCD genaamd. 
bepaalt de richting van de data-stroom. Voordat het echter zover is, moet de 
poort verteld worden of we hem in SPP- of in EPP-mode willen gebruiken. 
Daartoe moet voomt een code (tOOx xxxx voor EPP; OOOx xxxx voor SPP) wor- 
den geschmven in een configuratieregister (ECR) dat zich bevindt op het adres 
dat een offset heeft van 402H ten opzichte van het IIO-adres van de poort. Bi/ 
oude computers is dit adresgebied niet in gebruik, er gebeuren dus geen 
vreemde dingen als de software in deze systemen naar dit adres schrijft. 



Elektuur 



3/97 



4 



O 




-\ «nut , L 



lATCm [ *~y roti a 



: 



: 



o 



4 ">"' ♦. 



CJ 



E-iü^n 2 """ 






l*M* /° 



^) ÜN 



s0™ 



CJ 



Figuur 4. Da Intern» 
structuur van de 8243 
Input/output expander 



Tabel T. Commando- en adresco- 
dering bij de 8243. 


P21 


P20 adrescode 





Port 4 





1 


Portb 


1 





Pon Ij 


T 


1 


Port 7 


P23 




P22 




Instructiecode 
read 





t 


write 


1 
7 




1 


ORLD 
ANLD 



seerde pruil waarop de schakeling 
wordl ondergebracht De afmetingen 
zijn zo gekozen dal de hele schakeling 
kan worden ondergebracht in een 

kunststoi Ractec-kastje type lll'-BC. 
Nu we liet toch over hel kasi|e heb- 
ben: de vier busjes in de uithoeken 

van deze behuizing dienen bijna hele- 
i u,i. il verwijderd Ie worden, zndat de 
print mooi in de behuizing kan ver- 
zinken, len klein -.tukje van hel busje 
moet blijven zitten omdat het schroei 
gal anders te groot wordl, waardoor 
de schroei waarmee de behuizing 
wordl gestolen dan geen aangrij- 
pingspunl meer heeft. Conneelor KI, 
de CentroniL-s-a.insluiling, komt dooi 
hel lager plaatsen van de print keurig 
in hel midden van de zijkanl te zilleii 
Monteer nu deeonneclor en de kimn 
steen ik2) op de print en breng de 
juiste uitsparingen in de kast aan. Vbor 
M )s dal een sleul waardoor de ion- 
neelor uitsteekt, voor K2 iwee kleine 
gaatjes waardoor de aansluilkabels 
van de voeding worden gestoken. 

Houw de prinl verder helemaal op. 



41 



k 



« w ö O 3 F ss^rf y *\ ,<"*mv 







Onderdelenlijst 

Weerstanden: 

R1...R8,R10,R12 = 10 x 100 Q 
R9.R25 = 2 X 4k7 
R11 = 1 x 12 k 
R13.R18 = 2 x 1 k 
R14,R15,R19,R20 = 4 X 10 k 
R16.R22 = 2 x 2k2 
R17.R21 = 2 x 68 Q 



R23 

R24; 



1 x 220 a 
1 x 1k98 



Condensatoren: 
C1...C6.C8 = 7 x 100 n 
C7,C9 = 2 x 10/</63 V, radiaal 
C10 = 1 x 1 00 /i/25 V, radiaal 

Halfgeleiders: 
D1.D2 = 2 x 1N4148 
D3 = 1 x 1N4001 
T1 ,T2 = 2 X BC327-40 
IC1 = 1 x 82(C)43 
IC2 = 1 x 74HCT245 
IC3.IC4 = 2 x 74HCT573 
IC5 = 1 x 74HCT08 
IC6 = 1 x HC(T)4538 
IC7 = 1 x 74(LS)06 
IC8 = 1 x 7805 
IC9 = 1 x LM317T 

Diversen: 

K1 = 1 x D25-connector voor print- 
montage, male, haaks 

K2 = 1 x 2-polige printkroonsteen, 
steek 5 mm 

P1 = 1 x 28-polige ZIF-voet (Aries) 

1 print EPS 970010-1 

Software: deze is te vinden in de NL- 
directory op de CDROM "elektro- 
nica software '95-'96" met alle 
inzendingen van de software-wed- 
strijd die Elektuur in 1996 organi- 
seerde. Het bestelnummer van 
deze CDROM is EPS 976003-1 . 



Figuur 5. De koper-lay- 
out van beide printzij- 
den en de bijbeho- 
rende componenten- 
opstelling. Centraal 
op de print zit de ZIF- 
voetje waarin de te 
programmeren 
EPROM wordt gesto- 
ken. 



maar plaats behoudens de stabilisato- 
ren IC8 en IC9 géén IC's op de print. 
Sluit de netadapter nu aan en contro- 
leer of over CIO een spanning van ten- 
minste 15 V staat. Meet vervolgens de 
spanning over C9 (deze moet 12,5 V 
zijn) en de spanning over C7 (5 V). De 
twee laatste spanningen mogen niet 
meer dan 0,25 volt afwijken. Indien 
nodig kan de spanning van 12,5 V 
worden aangepast door R24 een beetje 
te variëren. Kloppen de spanningen, 
dan kunnen alle IC's, met uitzondering 
van een te programmeren EPROM, op 
de print worden gezet. Sluit de pro- 
grammer via een Centronics-verleng- 
kabel (1 x D25 male en 1 x D25 female) 



42 



Elektuur 



3/97 



6 



mr 



,i- 



tl 1=1- H«- *=' #•► #<-!#2 l#? 



Cmitnl Typ*- ïfW 



MTALOAOED 



AOORESS 
MC t€X 



ASCII 



umi 17 

■ III 



ItDUHh 
«III I 1 
IU017U 

iiiii I I 
U11r.ll 
HUI !h 

il ni ft 
HEI 711 n 
U0774 
DU? «O 



viimi 

Nllll/ll 

SUOIO 

'.II'H'I 

MIIIMI 
Mllll.ll 
MUI JU 
*1I||||U 
Snovu 
miiiaii 

* non il 

}UÖI II 

1 nooit 
i nol a 
soarn 



13 ii 10 
hui? 
i* u n 

10 II u 

>;■ in iï 

11 11 II 
I'. III 10 
III 41 10 

I» 1 I 11 
1/ II 11 

"i IS 46 

il in tl 

tl il il 
in * i i-s 
in il il 



IS II 

1? ia 

11 H 
Ifc 10 

ia iï 

17 10 

ia tl 
iï ii i 

17 11 . 
17 11 

iï ii 

nu iia 
ii u 

il !■ 
11 10 



i it ia in ii 

l 11 11 II 17 

il i it <t 
i i* ii ii ii 

14 14 14 19 

i ir. m mi ha 

! II 46 47 HE» 

1 il ti is n 
i ii ti iï ii 

00 CU SA II 
11 41 tS 11 

i ii il ii in 

, it m m in 

11 11 W 11 

Uil " n 
i 10 11 11 » 



1 1 11 1 1 

4fi II tl 

17 UU LIA 

14 II 11 

11 41 11 

M lil 17 

IIA IA 11 

in 41 tl 

11 tl IJ 

in in 10 

i i ti, t i 
il ia ti 

17 11 10 

io in tl 

II 11 IO 

in il tl 



14 1b 11 

I) II 17 

la it ia 

11 14 17 

II II II 

ia iï 17 

ia ii> ia 

11 ia il 

1 1 il ia 

il ii ia 

ta i i ii 

il it >u 

te il 17 

to 10 11 

ta il n 

iï ta 1 1 



f 

i i h j iï 
iii l * 
11 IA) II 
70707 
I I I 1 7 
t 11,1 i o 
,n ii ii , 
Sc IDA 
Jti l II l 

n r. r 7 o 

t' Hf 1 E 

I I 1 

Ktll 

011 la 

pa ■ i 



m nu i il 
17 I I 77 

104 117 

a 1 1 1 r 1 1 

t 4 4 t n t r. 
11 1. 11 
v 1 1 n 

7 01 n 1HA 

r i i'Ai 1 1 
t. iiiii 
rar.r irr 

8 1 IE SAS 
l u n 11 7 I. 

11 mint 
7 111 I 

au ii ii ui 



■ui 

1117 

I ii 

4141 

lilt 

70 ui 
i ii ii ii 
itai 
ir ie 
ii i > ii 
cact 

11 DB 
0007 
lOO I 

ii ii v* 

i i ii i 



HlrliTinlanjl modi 



4 \4 N NI W -«-"= »» 



Figuur 6. Een scherm- 
dump van de Wln- 
dows-applicatie die bij 
dit project wordt 
gebruikt. De software 
werkt onder zowel 
Windows 3.1, Windows 
3.11 ml$ Windows 95. 



aan lip M'l i, de eerste ( enrronics- 
poort van de computer. \foor de goede 
orde: 1.1M I i> de (.Tinti.Tpi.Kirt mei als 
bastsadres Ï78H. I Ki programma kan 
nu wuriitMi gestart. I let programma 
dal hi dit project hoort, i- te vinden op 
de CD-ROM "electionu .i software '95- 
'%". Dit program m.i (piommer.exe) 
staat in directory M die onderdeel is 
van de directory NI. . 



Figuur 7. Het opge- 
bouwde prototype. 
Mede dankzij de geko- 
zen behuizing is het 
een keurig afgewerkt 
geheel geworden. 



DK BIJ BI- HORK N DE 
SOI i\\ VKK 

Voordat di' schakeling kan worden 
gebruikt, is hel bolan^rijk om ti' con- 
troleren of di' printerpoorl van de 
computer in de juiste modi' staal. Na 
hei starten moei de BIOS van de PC 
melden dut voor de parallelle poort de 
sl'l'l PP- of de EPP-mode is geselec- 
teerd /o niet, pas de instelling it.in 
aan met het setup-programma van de 
computer (de/e instelling is gewoon- 
lijk niet aanwezig op oudere compu- 
ters; u dient dan een aparte I IT prin 
terpoort-insleekkaart te kopen! 
Kopieer vervolgens het programma 
prommer.eu- van de CDROM naar 
een ge-* hikte locatie op de harde schijt 1 
en -tart hel op de gebruikelijke wij/e. 

AK eer-. ie wordt door de software 
getesl oi de hardware aanwezig i-. 
Om te controleren ol de interface 
daadwerkelijk op de computer is aan- 

gololcn en naai behoren Umi tionei 1 1 

/orgt dé software er voor dal \ ia ICl 
(de 8243) en weerstand KID een korte 
puts op de Ce n tronies-poort wordt 

ge/et Wbrdl de prin I met gedetec- 




teerd. dan verschijnt het bericht "no 

hardware". Als alles klopt, verschijnt 
de melding "bidireetional mode". Dit is 
het teken dat de schakeling klaar is 
voor gebruik. De opmerking "bidirec- 
rtona! mode" komt voort uit het lei i dat 
de software ook geschikt is voor een 
unidirecrionete versie met afwijkende 
hard ware. liet schema van deze uit- 
voering, alsmede de koptT-layoul van 
de print die daarbij hoort, zijn even- 
eens op de 
CDROM 
nul de 

wedsrrijds- 
oltware te 
\ inden. 




Figuur 8. De pen-tay- 
out van de 27(C)64, de 
27(0)128, de 27(C)2S6 
en de 27(C)S12. 




"cc 


*M> 


PGÜ 


All 


NC 


AT 




Elekluur 



3 97 



43 



tv 




POSTBUS 121 



Kaart voor 
PC -meetsysteem 
Mijn vraag heeft betrekking op het 
PC -meetsysteem uit Elektuur 
maart 1996. Dit systeem maakt 
gebruik van de aanwezige geluids- 
kaart in de computer. In hoeverre 
Is de kwaliteit van de geluidskkaart 
van belang vnoi een betrouwbaai 
meetresultaat' 

Ik ben nu in het bezit van een zeer 
eenvoudige en goedkope kaart. Ik 
heb me (aten vertellen dat m de uit- 
gang van deze kaart erg steile fil- 
ters zitten om stoorsignalen uit ie 
lilteren die van de PC-voedmg 
afkomstig zijn, of van de kaart zelf 
Dit heeft tot gevolg dat met een 



Meen vragen of opmerkingen die voor meerdere lezers interessant 
zijn en die betrekking hebben op Elektuur-publicalies met ouder dan 
2 jaar, komen voor beantwoording in aanmerking Gezien de hoe- 
veelheid kunnen helaas met alle brieven beantwoord worden en kan 
niet ingegaan worden op persoonlijke wensen en verzoeken om aan- 
passingen van ol aanvullende informatie over Elektuur-protecten. 



door mi| gebruikt toongener ator- 
programma de amplitude van het 
uitgangssignaal bij hogere fre- 
quenties steeds verder inzakt (af 
vanaf zoïi 6 kHz) Is een kaart als 
de Soundblaster 16 ook voorzien 
van dit soort filters? 
Ik heb al eens geïnformeerd naar 
verschillende kaarten bij handela- 
ren, maar die konden mij niet van 
relevante informatie voorzien 
omdat deze specificaties gewoon- 
lijk niet bi| de kaarten worden gele- 
verd Kaarten van hel merk 
Terratec zouden wal betreft audio- 
specs boven een SB16 van Cre- 
ative Labs uil steken Kunt u mi| 
een aanschafadvies geven - ? 
Een tweede vraag die aansluit bij 
hel bovenstaande: Wal kan wor- 
den gedaan tegen de stoorsig- 
nalen in hel inwendige van de 
PC 7 Heeft bijvoorbeeld afscher- 



ming van de geluidskaart in zijn 
geheel of bepaalde delen met 
koper of blik hier zin? 

J. van Wier, Zwolle 

f r zijn inderdaad flinke kwali- 
teitsverschillen tussen de diver- 
se merken en typen 
geluidskaarten Vooral goedko- 
pe kaarten hebben vaak een 
slechte freguentiekarakteristiek 
die aan beide zijden sterk 
afloopt Wilt ii enigszins serieu- 
ze metingen verrichten met zo'n 
geluidskaart, dan moet deze 
inderdaad een zo recht mogelijk 
trequentievertoop (en eventueel 
ook een minimale vervorming) 
hebben. We kunnen u hierbij ook 
geen concrete voorstellen doen. 
u zult eens moeten zoeken naar 
testen die door computer- tijd- 
schriften zijn uitgevoerd aan 



geluidskaarten. 

De Soundblaster-kaarten leveren 
allemaal een goede tot zeer 
goede kwaliteit, daarmee doet u 
m ieder geval geen miskoop Wat 
echter heel belangrijk is bij het 
gebruik van geluidskaarten in 
combinatie met meetsoftware, 
is hel protocol waarmee zo'n 
kaart voor de aansturing werkt. 
Veel Soundblaster-compatibele 
kaarten simuleren namelijk onder 
DOS uitsluitend een oude 8-bits 
Soundblaster-kaart. Meetsoft- 
ware die onder DOS draait en wil 
werken met 16-bits nauwkeurig- 
heid, kan daarmee met uil de 
voeten' Let er dus op dat u voor 
zo'n toepassing uitsluitend een 
Soundblaster-kaart (of een OEM- 
produci met een zogenaamde 
Vibra-gelutds-chip) neemt 
Afschermen van de kaart is een 
goed middel om stoorinvloeden 
buiten te houden. Dat helpt wel- 
iswaar met voor storingen op de 
voedingsspanningen, maar om 
dat te vermijden zou de kaart at 
buiten de PC moeten worden 
geplaatst met een eigen voe- 
ding, tredactie} 



HET LEK VAIM ELEK 



Tijdbasis-vertrager (au. 9&i 

Er blijken soms timmg-problemen 
Ie kunnen ontslaan bij gebruik van 
RAM's waarbij de ti|ü tussen het 
stabiel zijn van de adressen en het 
laag worden van "wnte enable" 
groter dan moet ziin Hiervoor 
zi|ii twee oplossingen mogelijk: 

Gebruik voor IC 1 3 hel type 
GM76C28A-1Q van GoldStar. Deze 
is ook in ons prototype toegepasi 
en heef! geen last van dit euvel. 
1 Voor andere RAM's kan de print 
als volgt worden gemodificeerd 
verwijder hel IC-voetje van IC9 - 
onderbreek aan de componenten- 
zi|de het pnntspoor tussen pen 1 
en pen 2 van IC9 - monteer een 
nieuw IC -voetje - soldeer aan de 
onderkant van de print een geïso- 
leerd draadje tussen pen 2 van IC9 
en pen 10 van IC6. 

(950115) 

Compacte logic-analyser 

(mei '961 

Als gevolg van een layout-foulie 
op een van de uilöreidingspnnten 
zijn de kanalen 49 64 niet 



beschikbaar Dit valt te herstellen 
door op print 960033-2d de pen- 
nen 28 en 32 van IC40 mei behulp 
van een draadie aan massa (GND) 
ie leggen. 

Voorts zal bij nadere beschouwing 
van deze en de andere uitbrei- 
dingspnnten opvallen dat er steeds 
drie condensatoren zijn toege- 
voegd die in het artikel niet wor- 
den genoemd Hel betreft hier 
C25, C35 en C45, alle drie elco's 
met een waarde van 1 «F/ 1 6 V. 
(960033) 

SIMM -tester nem m 
Bij snelle SIMM's kan er een bus- 
conllict optreden, waardoor er een 
latch-up plaatsvindt en de SIMM 
ten onrechte als defect wordt 
gemeld Dit komt omdat bij buffer 
IC 13 de richting wordt bepaald 
door het RD-signaai, terwijl de 
SIMM met het WR-signaal van 
richting veranderd wordt Dit kan 
als volgt worden verholpen: 
■ Maak pen 1 van IC1 3 los en ver- 
bind hem met pen 12 van IC8 
(niet -gebruikte mverter). 



■ Maak pen 13 van IC8 los en ver- 
bind deze me! pen 2 van IC7 
<WR) 

- Maak pen 19 van IC13 los en 
verbind deze mei pen 2 van IC8. 
(960039) 

Matchbox data-logger 

(sepl. 96) 

In de afgedrukte listing zijn abu- 
sievelijk de underscores wegge- 
vallen m de namen van variabelen 
en labels Er had dus moeten staan 
L0G_MAX. STAHT.LOG. 

C0M_CHR, L0G_RAM. 

L0G_DATA, READ .MAXIM en 
DUMP-PTR 

De compiler kan voorts niet over- 
weg met de regel 
WHILE DUMP.PTRG MAX DO 
Beter is om deze te vervangen 
door: 

WHILE DUMP.PTR GMAX DO 
(960065) 

Super-video-testbeeldge- 

nerator isepi om m) 

Om mogelijke oscilleerneigingen 

van de S-VHS-uitgang afdoende te 



onderdrukken, dient op de onder- 
kant van de print een keramische 
condensator te worden gesoldeerd 
lussen het knooppunt R16/C3 en 
de massa- aansluiting van C1 1 
Bovendien moe! C14 vergroot 
worden van 1 00 nF tot 470 nF 
De blikken afscherming van de 
modulator dient met hel massa- 
vlak van de print te worden ver- 
bonden. Dit kan met pnntpennen 
op de hoeken van de modulator 
(gaatjes bi|boren) of door op die 
plekken de lak van de print weg te 
krabben en het blik direct aan het 
massavlak vast te solderen 

(960076) 

Slimme dokatimer (om 96) 

De schaalverdeling van de ii|d- 
schakeiaar loop! op de in figuur 5 
afgebeelde frontplaat helaas pre- 
cies verkeerd-om. Bij het rechts- 
om draaien worden de tijden dus 
langer Voorts is voor C1 in de 
onderdelenlijst abusievelijk een 
waarde van 1 uf opgegeven; dit 
moet 1.8» F zijn 

(960086) 



A 



46 



Elekiuur 



3/97 



8243 

IC's 

digitaal, computerperiferie 



MCS-48 mpul outpul- eipan flet 



iny 



Fabrikant 

Inlel Corporation, 3065 Bowers 

Avenue, Santa Clara, CA 95051 , USA 

Internet www.intel.com 
( Vertegenwoordiging in Nederland. 
£ Intel Benei ux. Postbus 84130. 3D6B AV Rotterdam lel 
» 010-2866111 

Toepassmgs voorbeeld 
■ByteWnter Elekiuur maart 1997 



-4 

W 



Eigenschappen 

■ goedkoop 

■ eenvoudige interface naar MCS48- microcomputers 

- vier 4-bfls 10 -poorten 

- AMD- en OR-be wervingen direct uitvoerbaar op 
poort-signalen 

- 24-pens DIP 

- enkele 5-V- voed ing 

- grote urlgangssiroom 

- directe uitbreiding van resideme 8048 1 O-poorten 

Algemene beschrijving 

De inte) B 24 3 is een mpuVoiitpui -expander die speci- 
aal ontworpen is als iow-cost-1 -uitbreiding voor de 
MCS-48 -familie single-chip microcomputers. De B243 
is uitgevoerd in NMDS en combineert in een IC een 



-Cv - C 





DATAKAART 



03/97 






lage kostprijs, een enkele 5-V-voedingsspannirtg en 
een noge uitgang sstroom 
Het IC bevat vier 4 -bits bidirectioneie statische 10- 
poorten plus een 4- bits poort die dient als interface 
naar MC S-48-microco mouters Dankzij deze 4-bils 
interface zign slechts vier 1<0-Ii|nen van de 8048 nodig 
voor de 1 -uitbreiding, bovendien kunnen meerdere 
8243 s op dezelfde bus worden aangesloten 



Power on-imlialisatie 

Bi| het inschakelen van de voedingsspanning worden 
de lO-poorten 4. 5. 6 en 7 m de hoogohmrge toe- 
stand gezet terwi|i poort 2 als ingang wordt gescha- 
keld De PROG-pen mag hoog of laag zijn bi| het ver- 
schijnen van de voedingsspanning De eerste neer- 
gaande flank op PflOG heelt lol gevolg dat hel IC de 
power-on-mode verlaat De power-on- conditie treedt in 
werking als V cc beneden 1 V daalt 

Wrile- modes 

Het IC keni drie wnte-modes. MOVD Pi.A schuift direct 
nieuwe data naar de geselecteerde poort, de oude data 
gaan verloren ORLD Pi.A voer! een QR-bewerking ml 
op de nieuwe data en de oude data. en schnjit het 
resufiaat naar de poort ANLD Pi.A voer! een AND- 
be werking uri op de nieuwe data en de oude data en 
schnrtt het resultaat naar de poon De instructie en tiet 
poonadres worden tussentijds opgeslagen van 
ingangspoort 2 bi| een neergaande flank op de PROG- 
pen Bij een opgaande flank op PRO G worden de data 
op poort 2 overgebracht naar het logische blok van de 
gespecificeerde urlgangspoorl 
Na het uitvoeren van de logische bewerking worden de 
daia gelaten ed en naar buiten gestuurd. De oude data 
blijven op de uitgangen staan totdat de nieuwe rJala 
aanwezig zijn 

Read-mode 

Het IC kent sleehl een read-mode De instructie en het 
poortadres worden weer gelatched van ingangspoort 2 
bi| een neergaande flank op de PROG-pen Zodra de 
leesprocedure en het poortadres gedecodeerd zijn. 
worden de desbetreffende uitgangen hoogohmtg 
geschakeld en de ingang sbufters geactiveerd Het 
leesproces wordt afgesloten door een opgaande (tank 
op de PROG-pen De geselecteerde poort i4 5 6 ol 

J 



AD633 



IC's 

analoog, speciale functies 

Low-cost analoge vermenigvuldiger 

Fab.ikanl 1^ ANALOG 

Analog Devices. l^m riFVIfPF^ 

One Technology Way. ■^ — MC v ,v ' c *' 

PO Box 9106. Norwood MA 020162-9106, USA 
internet wwwanatogcom 
Vertegenwoordiging in Nederland 
Eurodis Texim Electronics B V Nijverheidsstraat 16 
7482 GZ Haaksbergen, tel 053-5733333 

Toepassing 

- Vermenigvuidtgen delen, kwadrateren 

- Moduleren demoduleren lasedetectie 

- s pa nmngs gestuurde versterkers ver zwak kers filters 

Toepassingsvoorbeeld 

"Elektronische zekering", Elekiuur maart 1997 

Algemene beschrijving 

Oe AD 63 3 beval een complete analoge vierkwadrartt- 
vermemgvutdiger Er zijn ditf eren! iele X- en Y- ingangen 
aanwezig met een hoge ingangsimpedantie. plus een 
hoogohmige sommeeringang (2) De uilgangs spanning 
aan de laagohmige uitgang bedraagt nominaal 10 V 
volle schaal, hiertoe wordt gebruik gemaakt van een 
"buried zener" 

Oe A0633 is met een laser gecalibreerd voor een 
nauwkeungheid van minstens 2% voile schaal De 
niet-iineantert bedraagt typisch minder dan 0.1% en de 
ruisbijdrage aan de uitgang is minder dan 100 «V,n in 
een Irequentiebererk van 10 Hz lot tO kHz Met een 
bandbreedte van 1 MHz. een slew rate van 20 V.hs en 
de mogelijkheid om capacrtieve belastingen aan Ie stu- 
ren is de AD633 inzetbaar in veel toepassingen waar 
een eenvoudige opzei en de kostenfactor een belang- 
rijke rol spelen 

De 2-mgang btedl loegang tol de urigangsversierker. 
zooal de gebruiker ook de uitgangen van twee ol meer 
vermemgvuldtgers bij elkaar kan optellen, de verster- 
king van de vermenigvuldiger kan veranderen o' de urt- 
gangsspanning kan omzetten in een stroom 
De AD633 is leverbaar in een 8-pens plastic mim-DIP- 
üehuizing |N| en een 8-pens SOIC (Rj Oeze zi|n 
geschikt voor hel commerciële tempera tuurbereik van 
70 C 




WÊMJm 



DATAKAART 03 97 

Connection and block diagram 

*.|»in n*»th inr \ p M L a i* 




Interne opzei 

De AD633 bevat intern een translmeaire kern, een 
'buned zen er*, referent ie en een uitgang sversterker 
met een van buiten toegankelijke sommeerdiode Het 
blok schema laat zien dat de signalen op de ditferen- 
nele X- en Y-ingangen eerst worden vertaald naar 
stromen door middel van spannmg-naar-stroom- 
omzelters. Het product van deze stromen wordt ver- 
volgens gegenereerd door de vermentgvuldigerseclie. 
De zenerreferentie levert een "overair-schaaifactor 
van 10 V De som van (XY), 10 + l wordt vervolgens 
naar de uitgangsversterker gestuurd Het sommeer- 
knooppunt 1 stelt de gebruiker in slaat om twee of 
meer vermenigvuldiger- uitgangen bif elkaar op te tel- 
len, de uitgangs spanning om te zetten in een stroom 
of diverse andere analoge berekening si u net te s uit te 
voeren zoals vermenigvuldigen, kwadrateren Irequen- 
ti everdubbel ing inverieren. lineaire amplitude modula- 
tie of la aghoogdoorlaatfi Kering 
Oe totale overdrachtsfunctie ziet er als volgt url 

,,,_ (x.-x-x»; -»:-) ,, 

IOV 

Kwadrateren en frequentieverdubbehng 
Het schema op de achterzijde van deze kaart iaat zien 
hoe een signaal gekwadraieerd kan worden Ingangs- 
signaal E wordl daartoe aangesloten op de parallel 
geschakelde X- en Y- ingang, waardoor een uitgangs- 
signaal ontstaat van E 2 10 V De ingangspolanteit 
speelt hierbii geen rol. het uitgangssignaal zal atti|d 
posril el zi|n De uitgang spotameil kan wel omgekeeid 
worden door de X- ol de Y-ingangen te verwisselen 



k 



V. 



n 



AD633 



ICs 




analoog, speciale functies 



ÏËMMMl 

DATAKAART 03/97 



TRANSFER FUNCTTON 
Total Errra 



Scale Voltage Eiror 
Suppiy Reiection 



Non-ltneatdy. X 



Non-lineartty. ¥ 

X Feetfthtough 
i V Feedthtougn 
' Output GhWvotoge 



DYNAMICS 

Smsti Signal BW 



Slew flate 



Seitimij Time 10 I'S. 



OUTPUT HOBE 



Spectra! Densi) 



Wideband Moree 
OUTPUT 



Output Voltage Swing 



ShoM Circufl Cun-en! 



Signal Vwtage Range 



Otlset Voltage X, Y 

CMHR X V 

8ias Currem X ¥ l 



Drflerential Resistance 
POWER SUPPIY 



Supply Volta ge 
Rated Performance 
Operatmg Range 

Supply Currem 



HOB33J 



SctciliulfWii il, • *»t V, = :t5V \ - 2*ili 



l. \ HJ KI 



-1D V ■ X. ¥•■ +1DV 



Typ. Mai 



SF = 10.00 V Nominal 



V t = 2:14 VtO ±t6V 



X = -10V.V = -tov 
Y -10VX +10 V 



X= ±1CV 



X nulled Y- ±10V 



*1 j »z |%FuH Scale 



'0 25%, 






% Fuii Scale 



2:001 

tQ,4% 



J 



■• Ai Statte 






±0.1 
±0.3 



t0.1 



rS 



% FuM Scale 

% Fuii Scale 
=0 4 * Full Scale 
' \ Fuii Scale 



=04 
±50 



% Fuii Scale 



mV 



v„ = 1 v„ 



w -?ov w 



,\v = zov 



MHz 



20 



Vji<, 



' ■ 10 Hl lo 5 MKz 

f = 10 hz to to m 



0.8 



1 

90 



.V ,H.- 



mVrms 
yVrms 



R, - '.; 



1 *" I 



30 



Diflerentwl 
Common Mode 



±10 
±10 



±1DV. f = 50 Hz 



60 



0.8 



40 



=30 



V 
mA 



mV 
dB 



10 



Ouucwt 



tis 



±e 



±16 
6 



V 

mA 




0e Z-mgang kan geöruw worden om nog een signaal 
aan hei uitgangssignaal loe te voegen 
Wanneer het ingangssignaal een sinus Estnkiti is. 
Oan zal deze kwadrateerschakelmg werken ats trequen- 
uevwdubbelaar volgens onderstaande (ormuie 

\l. -in w/i £- 

- = - - -COS 2 ft) f) 

nu :m 



Èft) 



/S 



8243 



IC s 




smwk 



digitaal, computerperiferie 



DATAKAART 



03/97 



Pin Conliguration 



«o C 

•»: 
*«c 

«3C 

ac 

wooC 
raZ. 
raC 

m[ 

OM» 



Pin Descriptian 



3 "et 

:«r 
lm 

3«i 

3*o 
:«< 

lm 
3"i 



7} wordt weer hoogohmig geschakeld en poort 2 
worm weer als ingang geschakeld 
Gewoonlt|k zal een poort m de jilgangsmode (write) of 
ingangsmode |read| staan Indien tijdens bedrijf van 
mode gewisseld wordt, moei de eerste lees opdracht 
na een schrgtopdracht genegeerd worden: atle volgen- 
de leesopdrachten zijn wel geldig. Dit is nodig om de 
exierne dnver van de poort tijd te geven om zich in ie 
stellen, de eerste leesinstructie schakelt levens de 
laagotimige ulgangsdnver at van de 824 3 -uitgang 
Een leesinstructie voor een poort zet die poort altijd in 
een hoogohmige toestand 



Symbol Pin No. Funclton 


PROtj 


7 


Ctock Input A hipn tó k>w Iransrtion on 
PH0G ajinlBS Ihai aooress ind CDm'Dl 
aic avajiabh! on PÏOP?ï and a low to 
r*gh Uansitrar sigmlio Ihai data 15 availa- 
hJe on P20-P23 


CS 6 


Cnp Sdecl input A high on CS mmons 
any change ol output or mtemal Sao» 


P20-P23 
GND 


Four (4| on Oiürecliunat port contjms ihe 
addie» and contra m» on 1 high to 10* 
IrtnstlKKi ol PROC Oimng a Uw lh high 
11-8 nmsttm nconunitne dau tor a sclec- 
ted non 1' 1 *nte operaïon w rm <uia 
trom a setfCteo port tietore rak»» 
i*gn ttinsitun rl a read opetanon 

12 non suppt» 


P40 >'■;.,< 


2-S 


Fout <4| M tH-oyecwnal port 


PS0-P53 
P60-P63 


20-17 


May oe programmM to be input 
Idunng read). lo* impecanc* 


P70-P73 


13-16 


laKhed output a rader «mei or a in-stale 
lifter readi Data on ons P20-P23 may 
oe oTfeflly wtuten tsDeü and Offd wrth 

praMOU5tUU 


Va 


24 


*5 ïo» suppty 



P21 


P20 


Addr. Code 


P23 


P22 




Instr Code 



Read 








Port 4 


■ 





1 


Port 5 





1 


Wrrte 


1 





Porie 


1 
1 




1 


0RLD 

ANLD 


1 


1 


Port 7 



OO' 



— I HST 

— I INPUT* 



■ 



-; 



£L 






C^=0> 



elehtranica 5 

EDWin NC 

één pakket voor alles 



Onder de naam EDWin 
NC gaat niet één pro- 
gramma schuil, maar 
eigenlijk een hele bun- 
del voor schemateke- 
nen, simulatie en print- 
ontwerpen van elektro- 
nische schakelingen. 
Bovendien worden nog 
vele extra tools meege- 
leverd bij deze pro- 
grammaverzameling. 



Hot nadeel van de meeste program- 
ma's voor elektronicatoepassingen is 

de hoge prijs (~>owoonlijk heelt de 
maker van het programma do Indus- 
triële gebruiker als doelgroep voor 
ogen en tl.it /orgt er samen mot tl o vrij 
geringe aantallen verkochte pakketten 
voor dal de prijs behoorlijk Innig b, bij 
II )\Vin \v heeft men de /.uk nu eens 
anders aangepakt: bedrijven betalen 
duidelijk moor voor bot pakket dan 
particulieren, zodat het nu ook vuur 
hobbyisten en scholieren mogelijk is 
om mei legale CAD-software te wer- 
ken. Bovendien kan men het pro- 
gramma in verschillende delen aan- 
schaffen. L kunt dus beginnen met hel 
s> liem.i- en PCB-pakkel en er ver vol- 
gen- modules bij kopen om de biblio- 
theek uit te breiden, oen simulator te*' 
te voegen, oen uitgebreide simulator, 
een .mli muiter, enzovoorts. 

I lot door mis ontvangen pakket (ver- 
sie 1.43) bevatte oen diskette, een CD- 
KUM on oen korte handleiding v.in 
.. irca 50 pagina's om de gebruiker snel 
Op weg te helpen. Maar het program- 
ma is zo uil; gebreid dat je je -nol af- 
vraagt ol er geen ei hte 1 land leid ing 
heschiklwi i- Coen nuod, op de CD- 

ROM >taat een subdirectoiy "manttaT 

die vier files (samen goed voor /o'n 8 
Mhvte) bevat mot een uitgebreide 
handleiding. De/e kunt u eventuool 
op do pi in lei a ld rukken 
Na het starten van LDYVin NC ver- 
schijnt eerst een soort shell op hel 
scherm, win waaruit men ca hel 



se hema leken program ma en 
hot printlayoul program ma 
kan starten. Beide program- 
ma's maken gebruik van de- 
zelfde rietlist Ook kan men 
vanuit de shell de simulatie- 
soft ware starten 
l'.ii een pingramma mot zoveel 
mogelijkheden is hot vooral in 
hot begin miH'ilijk om thuis te 
raken in de verschillende 
delen i en goede hulp hierbij vormt 
de directory EDWIN, waarin tal van 

\ ooiheelden te vindon zijn. I )eze is als 
\i>lgt ingedeeld: 

EDlVin (projectnaam} bevat ecu swrl 
raamwerk tvm een pwjei t 
EDWin Selwmntics Captttrr 
(xlietnatelwrwtt) 
EDWin Ltyout Design 
(pritttplitat'Ontwcrpen) 
I DW'in P os t proc e sshtg 
l DWiti Mixed Mode Simulator 
(simulatie) 

EDWin Diagram ( Wnerator 
difïtu'A'Ai'N wu gotfoornteu) 
EDWin Uit Deviee 
icomponentett-edltor) 
EDWin Libraru Etfitor 
(biblwthïïk-i-tiihw) 
en nog meer zaken 

Hol voert wat ver om op de/e pagina 
de eigenschappon van alle subpro- 
gramma's i>p Ie sommen, want dat zijn 
er nogal wat! We beperken ons op 
do/e beseheiden ruimte tot de a ld ruk 
van een scroendump waarop verschil- 
lende programmadelen Ie /ion zijn 
Ho minimum 
systeem-eisen 
voor EDWin 
NC zijn een 
38<v PC met 
Windows 
3.1, 'V5/NT, een 
l D-ROM- 
drive en 8 MB 
geheugen, We 
moeten daar- 
bij opmerken 
dat hot vooral 
Op snellere 
machines [bijv 
oen 150- ol 
200-MHz-PQ 
een waar ge- 
noegen was 
om met 

EDWin NC ie 
werken. 




We geven nog enkele indrukken die 
het programma bij ons achter liet: 

- oen enorm aantal functies; 

• verschillende zoonmiveaus; 
n^ hel uitvoeren van veel complexe 
beperkingen is een "redraw* noodza- 
kcliik; 

een indrukwekkend aantal bibliothe- 
ken: 

vooral de mn i oprocessoibibliotheek 
is zeet uitgebreid on bevat o.a. do 
Z8ÖXX-, BQxxx- en oxyy-himilies; 

- do oditor biedt onvoorstelbaar veel 
nu 'j ii u atiemogelifkheden, 

I DWiti \l is een dui/.endpool voor 
hel ontwerpen van elektronica-scha- 
kelingon en print-lavouls, met alles 
wal daar verder bij komt kijken. 
Dankzij di' vele uitbreidingsmogelijk- 
heden kan het aan ieders beurs en be- 
hoeften worden aangepast. De prijzen 
VOOI dit pakket beginnen al vanaf 

II 1 35,- Rtrs. 25tHl. htmiii 

Distributeur voor Nederland en België 
Fiartklm Intiustrtes BV, 01 Vrouw8Straat3i, 
2800 Mechelen. België tel {0032)15-431081 




mm 


w tm »!-■— M V> BB 


■ w '*t 


tf- ff«* 


J — | U ' 















Elektuuf 



3/97 



49 




Gewoonlijk bestaat 
een elektronische 
zekering uit een 
stroommeetcircuit 
met een comparator- 
schakeling die de 
belasting afschakelt 
als de gemeten 
stroom de ingestelde 
waarde overschrijdt. 
Maar zo'n schakeling 
heeft het nadeel dat 
ze reageert op iedere 
kortstondige stroom- 
piek. En als ze kunst- 
matig trager wordt 
gemaakt, reageert ze 
helemaal niet meer 
op stroompieken. Een 
echte zekering houdt 
echter rekening met 
(het kwadraat van) 
het stroomverloop in 
de tijd, zodat ze de 
belasting beschermt 
tegen een te grote 
vermogensopname. 
De hier voorgestelde 
schakeling simuleert 
het gedrag van een 
reële zekering door 
middel van een kwa- 
drateerschakeling en 
een integrator. 



elektronische 
zekering 

voor gelijk- en 
wisselstromen 




Technische eigenschappen 
elektronische zekering 

■ met instelbare stroom en reactiegedrag 

- geschikt voor gelijk- en wisselstromen 

- stroom-instetbereik (7^); 50 mA..,1 A 

- traagheidsinstelling (l 2 t): TT tot FF, zie tekst 

■ voeding: via eigen voedingstrafo (op print aanwezig) 

- bij correcte inbouw ook geschikt voor 230-V-belastingen 



A 



50 



Elekiuut 



3/97 



Zekeringen... Wie kent ze niet? Ze zit- 
ten in de meeste apparaten en gaan op 
de HUW onmogelijke momenten stuk. 
M.iar dat b ook de taak van een zeke- 
ring: stuk gaan op het juiste moment 
Een zekering moet er vihm- zorgen Jat 
de Stroomtoevoer naar een apparaat of 
schakeling onderbroken wordt als de 
vermogensopname een bepaalde 
waarde overschrijdt. Het door een 
bebtitingsweerstand opgenomen vcr- 
mogen bedraagt 

Het opgenomen vermogen wordt dus 
bepaald door het kwadraat van de 
stroom, aangezien de spanning en de 
weersta nds waarde gewoonlijk con- 
stant zijn. IX' belangrijkste i nu i ia bij 
de keuze van een Bekering zijn in een 
apart kader verderop in dit artikel te 

vinden. In figuur A van dit kader is de 
smelltijd van een zekering afgebeeld 
t'm di' zekeringsdraad te laten smel- 
ten, i- een veel hogere stroom nodig 
dan de waarde l\ die op de zekering 
is afgedrukt. Hij de minimum smelt- 
Btroom Is duurt het echter nog een 
langt- tijd voordat de zekering sneu- 
vcll Bas hi| nog veel grotere stroom* 
waarden reageert de zekering steeds 
sneller, IX' zekering reageert dus op de 
factoren stroom en lijd, oftewel hoe 
lang een bepaald vit mogen door de 
belasting wordt opgenomen. De zeke- 
ring begrenst zo du hoeveelheid ener- 
gie (de arbeid Q) aan de belastings- 
zijde: 

Q=P- t = l .R. f 

Beschouwen we de belastingsweer- 
stand K als een constante, dan kunnen 
we hiervoor ook schrijven: 

Daarmee zijn we al aanbeland bij de 
vooi een zekering /o karakteristieke 

I-t-waardi'. 

I *T> WA ARDE 

De karakteristiek \\\n een smellvcilig- 
heid bestaat uit een duidelijk expo- 
nentitvl verloop dal in de buurt van Ik, 
overgaat in een rei blo lijn (bij een 

logaritmische V en V-verdeling log I 

en log I). Daaruit valt af te leiden dat 
hel prodikl l-l (de zogenaamde l 2 t- 
waa rde) in hel laatste deel van de 
karakteristiek constant is. Deze con- 
stante vormt een wezenlijke eigen- 
schap van een zekering. 
In figuur B zijn de karakteristieken 
van zekeringen mei verschillende 
doorsmcltkaraklenstieken afgebeeld. 
Laten we nu eens kijken naar hel 
gedrag win onze elektronische zeke- 
ring. De karakteristiek in figuur 1 laat 
hetzelfde verloop zien als in figuur A. 
Het voordeel is wel dat bij deze el, k 



t(i.10M0 6 ) 



ironische versie de nomi- 
nale stroom Is, en de l-l- ' jt) 
waarde ledei met een pot- 
meter kunnen worden 
veranderd. I\ kan wor- 
den ingesteld tussen 50 
mA en I A I V karakteris- 
tiek uit figuur 1 is opge- 
nomen me! een instelling 
U, 1 A De waarde van 
de minimum smeltstroom 
I.. (zie ook de verklarin- 
gen in hel kader] 

bedraagt dan 1.2H A, De 
iwee afgebeelde curves 
gelden voor respectieve- 
lijk de minimale eti maxi- 
male instelbare waarde 
vixtr l-l Dit komt overeen 
mei een zeer snelle zeke- 
ring il !■. onderste curve) 

en een /eer trage zeken ng 
1 1 I, bovenste curve) bis- 
sen deze extremen kan 
hel srneitgedrag van dé zekering trap- 
loos worden gevarieerd Bij de instel- 
ling 1^ = l A en I-t = FF (onderste 
curve) slaat de zekering bij een stroom 
van 2 Aal na QJB2 s door; bij I-t = T I 
duurt liet bij dezelfde stroom 2n - 
voordat de zekering 
reageert De gestippelde 
horizontale lijn geeft de 
minimale reactietijd van 
de elektronische zekering 
aan; deze wordl bepaald 

door de afval tijd \^ hei 

toegepaste relais en 
bedraagt J ms, 
In figuur 2 is te zien dat 
de l-l-waarde \<\n de elek- 
tronische zekering evenals 
bij een echte zekering een exponentieel 

verloop vertoon! In de buurt van I., 

I) E BLOKKEN van tl E I 

s t M E M \ 

Voor hel bepalen van de Pt-waarde 

moet de schakeling niet alleen de 
stroom melen die dooi de belasting 
loopt, maai die stroom bovendien 
kwadralercn (1-) Daarna moei nog 
het tijdsbe pa lende element worden 

toegevoegd. Het blokschema in 




10 20 

•mi» mm, I.' 



Figuur 1. Het "door- 
smelf'gedrag van de 
elektronische zeke- 
ring bif de maximale 
en minimale instelling 
voor fit. 



l 2 t(i,0) 




Figuur 2. Het zoals bij 
een echte smeltvelllg- 
heid vertoont de l 2 t- 
kurve In de buurt van 
de minimum smelU 
stroom een exponen- 
tieel verloop. 



Figuur 3. Blokschema 
ven de elektronische 
zekering: toch wel wat 
meer dan een simpele 
stroomdetector. 









-01ÏV 












vooding 


— ©1IV 


ri 












» 










j 


/ 


> 


—¥ 


10 


*■ 


— ï- 




U "L_ 


> 


> 


relata 


A 


















*7, 


MOM II 



Elektuur 



3'97 



51 



kw 



figuur 3 laat zien hoe deze Functies 
zijn gerealiseerd. 

Di 1 ingang van de schakeling bestaat 
uil een meetweerstand die als stroom- 
sensor lungeerl. De spanning ,il a\ er 
deze weerstand wordt duur een 

opamp versterkt, waarbij de verster- 
kings&K tor mei een pot meter kan wor- 
den geregeld. Mei deze potmclei kan 
men de nominale >troom l\ instellen 

De uitgangsspanning \m\ de verster- 
ker gii.il vervolgens naar een kwad ra- 
teerschakeling die gevolgd wordt door 
een (niel ideale) integrator. De tijd- 
constante van de/e integrator kan met 

een Iweede pi tl meter worden beïn- 
vloed. Daarmee kan de l ; t-waarde 
worden ingesteld, oftewel de reactie- 
tijd van de zekering (van TT tot FT). 
IX- integrator geeft zijn signaal door 



In ut: i \ 1 1. 

In hel uiteindelijke schema (figuur 4) 
kunnen de verschillende kielen uil het 
binkschema gemakkelijk worden her- 
kend. De aansluitingen van de elek- 
tronische zekering zijn Ie vinden op 
connector K2. IV stroom di>or de zeke- 
ring vindt zijn weg via hel relaiscon- 
lact en weerstand R12 (die gedimen- 
sioneerd is op een conlinustroom van 
7 A). Met een weerslandswaarde van 
(1,1 ii voor R12 valt over deze weer- 
stand een spanning van 0,1 V per 
ampère. Deze spanning wordt via KI 
naar de niet-inverterendc ingang van 
opamp lOa gevoerd. In combi na l ie 
mei D5 en D6 beveiligl Rl de opamp- 
ingang tegen te hoge spanningen. De 
\ erstertdng van de opamp wordt 
bepaald door spanningsdeler P2/R4 R3 



rate \ an 2(1 V jus is de ADb33 geschikt 
voor het vermenigvuldigen van zowel 
gelijk- als wisselspanningen. Bij deze 
toepassing zijn beide ingangen 
gewoon parallel geschakeld, waardoor 
hel aangeboden signaal met zichzelf 
wordt vermenigvuldigd, /o is dus de 
gewenste k wad ra teer lunet ie gereali- 
seerd. IX 1 uitgangsspanning is evenals 
bij een wiskundige k wad ra lering altijd 
positief De uitgangsspanning van de 
AD633 is: 

10 

De maximale uitgangsspanning van 
het II bedraagt 10 V In figuur S is de 
uitgangsspanning als functie van de 
ingang-stroom (de stroom door R12) 



4 




IV! 
(Mm* 




I "T^i v 



HEI • VÏJÓST BMMMH1 
I4V I i« 



1 ö*&| 



1N4CIQ1 



t^T TT 



-QtïV 



s Jï 6 is* © 

IC? V' |lD0n JlMn 

è-i — 1 — 1 — 1-ni 



-0'W 



Figuur 4. Het schema 
van de schakeling 
heeft een betrekkelijk 
bescheiden omvang. 



aan een lomparatorsthakeling die op 
haar beur) een relais bekrachtigt. In 
een vetüge situatie is het relais aange- 
trokken. Zodra de zekering reageert, 
wordt hel rel. ïis afgeschakeld Ten 
onderdeel dal niet in dit Woksi hema 
is algehceld maar wel in hel et hte 
schema aanwezig is, is de roet -toets 
Daarmee kan men de zekering weer 
"herstellen". Wel zien we hier nog een 

blok "voeding" dal een positieve en 
negatieve spanning levert voorde hele 
schakeling. 



volgens de formule: 

IO + K4 + rz 



A = 



R3 



R\2\\ l| 



lv iei sterking kan dus mei l'2 wor- 
den veranderd. Instel pot meter 1*1 i* 
toegevoegd om een eventuele offset- 
spanning weg te regelen. 
I let kwad ra teren komt voor rekening 
\t\n een speciaal IC, de vïerkwadranl- 
vermenigvuldiger AD«33I\ i Kt) IV 
signalen op de ingangen %\\n dil IC" 
worden met grote nauwkeurigheid 
met elkaar vermenigvuldigd. Met een 
bandbreedte \Jn l Ml lz en een slew- 





c 


) 




1!V 


(*► IM .1VJ 




(a^ -iov ■ oov 




(c^ ov ■ .10V 




(0^ IWmV 




(Ê^ -10V. 10V 







afgebeeld, waarbij de nominale stroom 
Ihj is ingesteld op I A (nel zoals in 
figuur 1; de minimum smeltstroom 

bedraagt in dal geval l,2K A), IX uit- 
sturingsgren- wonit bereUd hu de Ben» 

voudige waarde van de minimum 
smeltstroom (12,8 A). 

TV integrator na hel kwadrateer-IC is 
gerealiseerd mei een eenvoudig RC- 
netwerk dat mei een RC-lijd v.m 
(.R5+P3)C7 voor de noodzakelijke 
"uitmiddellijd" I zorgt. P3 (H...10 MH) 
biedt daarbij de mogelijkheid om de 
reactielijd \\m\ de zekering mei de 
hand te beïnvloeden. De bovenste 
curve in figuur I is opgenomen met 1*3 



52 



Etektuur 



397 



= O Q en de onderste curve met P3 = 
10 MQ. De I 2 t-karakteristiek in figuur 
2 is opgenomen met P3 = Q. 
De navolgende comparatorschakeling 
is opgebouwd rond opamp IC3b. Voor 
het verkrijgen van een zo groot moge- 
lijk instelbereik van de zekering is voor 
de referentiespanning van de compa- 
rator een vrij lage waarde van 100 mV 
gekozen (R8/R7). Ten opzichte van de 
maximale uitgangsspanning van IC4 
levert dat een instelbereik van 10 V / 
100 mV = 100 maal. Zodra de uit- 
gangsspanning boven 100 mV komt, 
klapt de uitgang van de comparator 
van laag naar hoog. Via diode D7 
wordt deze toestand geblokkeerd. 
Resetten is daarna alleen nog maar 
mogelijk met behulp van druktoets SI. 
Om voor Dl niet meteen een vrij prij- 
zig type te hoeven kopen, is deze 
diode niet rechtstreeks met C7 ver- 



Onderdelenlijst 

Weerstanden: 

R1.R11 = 2 x 100 k 

R2 = 1 x 1 M 

R3.R7 = 2 x 1 k 

R4 = 1 x 6k8 

R5 = 1 x 10 k 

R6 = 1 x 100 Q 

R8 = 1 x 120 k 

R9.R10 = 2 x 4k7 

R12 = 1 x 0,1 Q/5W 

P1 = 1 x 25 k instel 

P2 = 1 x 250 k (instelpotmeter of 

potmeter met kunststof as) 
P3 = 1 x 10 M, 5Mof4M7, zie 

tekst (instelpotmeter of potmeter 

met kunststof as) 

Condensatoren: 

C1.C2 = 2 x 220^/35 V radiaal 

C3...C6 = 4 x 100 n keramisch 

(Sibatit) 
C7 = 1 x 3,«3 of 6/(8, RM 5-22,5 

mm (zie tekst) 
C8 = 1 x 1 fi/25 V radiaal 

Halfgeleiders: 

D1...D4,D11 = 5 x 1N4001 

D5.D6 = 2 x 1 ,4 V/0,5 W zener 

D7 = 1 X 1N4148 

D8 = 1 x LED groen, high efficiency 

D9 = 1 x LED rood, high efficiency 

D10 = 1 x 4,3 V/0,5 W zener 

T1 = 1 x BC557B 

IC1 = 1 x 7812 

IC2 = 1 x 7912 

IC3 = 1 x TL082CP 

IC4 = 1 x AD633JN 

Diversen: 

Tr1 = 1 x nettrafo, sec. 2x15 

V/1 ,5 VA (bijv. BlockW1215, 

Monacor VTR1215, Velleman 

21 5001 8M) 
S1 = 1 x druktoets met maakcon- 

tact 
K1.K2 = 2 x 2-polige printkroon- 

steen, steek 7,5 mm 
Re1 = 1 x relais 24 V (Siemens 

V23057-B0006-A201) 
behuizing, bijv. Bopla SE 430 

(120x65x40 mm) 




bonden, maar via knoop- 
punt R5/P3. Daardoor 
speelt de lekstroom van 
de diode nauwelijks nog 
een rol. De comparator- 
uitgang schakelt niet 
alleen het relais via Tl, 
maar ook twee LED's. De 
groene LED D8 brandt als 
de zekering intact is, de 
rode LED D9 licht op als 
de zekering "gesmolten" is. Het relais 
is zodanig geschakeld dat het afvalt als 
de zekering aanspreekt. Ten eerste is 
dit zekerder (o.a. wanneer de voe- 
dingsspanning uitvalt), maar ook snel- 
ler dan bij een situatie waarbij het 
relais bekrachtigd moet worden. 
In serie met de emitter van Tl is een 
zenerdiode opgenomen (D10). Deze 
heeft drie functies: 

1. De transistor spert ook volledig als 
de uitgang van de opamp niet hele- 
maal tot aan de positieve voedings- 
spanning wordt uitgestuurd (wat 
hier ook daadwerkelijk het geval is). 

2. De stroomopname van het relais 
wordt gereduceerd, zodat de voe- 
dingstrafo maar 1,5 VA hoeft te kun- 
nen leveren. 

3. Door de geringere relaisstroom 
bevat het veld van de spoel minder 
energie, waardoor de afvaltijd ver- 
kort wordt. 

Bij de voeding zijn er weinig specta- 
culaire dingen te melden. Een kleine 
nettrafo met twee (met elkaar verbon- 



10 



|2-t(i,0) 



l 



0.01 



^^x ^np, ÊsfX ^-^^f^fe^-i-^M» 




5 ■ ." 


i :: • ..::.. :iv :. : x: .xixxmc x: x xx ..: 




::.][:.::: 


■ j. ji _| _][ ][ H 










1 _ ._ _. ._ .. 


„fx 








^^L^L^^JLJLJL 


~-=:l= 


:| 








xxi: ..xexxk ix_xjx: jr x. . xx ix 

!■ ' '■« il '1 li li ;i ü "" ' 



0.1 ^= 



1.4 2.8 4.2 5.6 7 8.4 9.8 11.2 



12.6 14 

960096-13 



Figuur 5. Het verloop 
van de uitgangsspan- 
ning van de kwadra- 
teerschakeling in 
relatie tot de stroom 
door de zekering 
(nominale zekering- 
waarde circa 1 A). 



den) secundaire wikkelingen levert via 
een bruggelijkrichter een positieve en 
een negatieve voedingsspanning. 
Twee driebenige regel-IC's zorgen voor 
een nauwkeurige stabilisatie van de 
uitgangsspanningen (±12 V). 
Na deze schemabeschrijving geven we 
nog een korte toelichting voor de bere- 
kening van de minimum smeltstroom 



Figuur 6. De print her- 
bergt naast de elek- 
tronica ook de bijbe- 
horende voeding en 
de nettrafo. 




Elektuur 



3/97 



Voor de keus van de juiste zekering voor een bepaalde toepassing moet geke- 
ken worden naar de volgende eigenschappen: 

Afmetingen en bouwvorm 

De drie belangrijkste categorieën zijn: 

- glaszekeringen van 5 x 20 mm en 6.3 x 32 mm; 

■ subminiatuurzekenngen die direct op een print gesoldeerd worden; 

- zekeringen voor de automobielindustrie. 

Nominale stroom / N 

Deze waarde (volgens IEC-norm) wordt op de zekering vermeld. Dit is de maxi- 
male contmustroom die door de zekering mag lopen zonder dat deze door- 
smelt, beschadigd wordt of schade veroorzaakt (bijvoorbeeld door overver- 
hitting}. Deze stroom heeft een grootte van ongeveer 60% van de minimum 
smeltstroom. 

Minimum smeltstroom l s 

Dit is de stroomwaarde waarbij de zekering na lange tijd juist nog doorsmelt 
(zie figuur A). Wordt de zekering in zo'n situatie toegepast, dan is de geringste 
stroom- of temperatuurstijging al voldoende om ze te laten reageren. 

Doorsmeltverhoudlng f 

De verhouding tussen de minimum smeltstroom l s en de nominale stroom l N 
(zie figuur Aj. Gewoonlijk ligt de waarde van f (= 1^1^ tussen 1.25 en 2. 

Smelttijd t s 

Het tijdsinterval tussen het moment waarop een stroom door de zekering gaat 
lopen en het moment waarop de zekering doorsmelt. De smelttijd wordt 
bepaald door de grootte van de stroom: gedefinieerde waarden kunnen alleen 
worden gegeven wanneer de stroom aanzienlijk groter is dan l s . 

Doorsmeltkarakteristlek 

Deze karakteristiek geeft de smelttijd t s weer als functie van de stroomsterkte 

I (zie figuur B). 

De verschillende soorten karakteristieken zijn: 

TT zeer traag 

T traag 

M middeitraag 

F snel 

FF zeer snel 

Nominale spanning U N 

De maximale spanning waarbij de zekering gebruikt kan worden zonder dat 
haar eigenschappen beïnvloed worden. De op de belasting aangeboden span- 
ning mag de waarde U^ niet overschrijden. 
Maximale kortsluitstroom 

De maximale stroom die door de zekering bij de nominale werkspanning kan 
worden onderbroken. Een zekering mei een te geringe maximale kortsluit- 
stroom functioneert niet goed. Voor de keuze van een zekering met een vol- 
doende grote maximale kortsluitstroom moet men de maximale kortsluitstroom 
in de belasting bepalen. 

Onderbrekingstijd 

Bij grote stroomsterktes (groter dan 10 x 1^) ontstaat bij het smelten een vlam- 
boog die de onderbrekingstijd met een tijd t a verlengt. De totale onderbre- 
kingstijd is dan de som van de smelttijd t s en de hoogtijd t a . 

Pt-waarde 

De l?t-waarde geeft aan welke minimale hoeveelheid energie nodig is om de 
zekering bi/ een korte stroomimpuls lot smelten te brengen. Regelmatig optre- 
dende stroomimpulsen door de belasting mogen een l 2 t-waarde hebben die 
niet groter is dan 50... 80% van de l z t-waarde van de zekering (zie figuur C). 

Stroomimpulsbelastbaarheid (pulse current duration) 
Deze waarde geeft aan hoeveel stroomimpulsen met een bepaalde l 2 t-waarde 
door de zekering kunnen worden verwerkt, zonder dat ze doorsmelt. Daarbij 
wordt er van uit gegaan dat er voldoende afkoelingstijd tussen de impulsen 
is (zie figuur D en E). 

Verhoogde omgevingstemperatuur 

Bij omgevingstemperaturen boven 25 C wordt de nominale stroomwaarde 
van de zekering gereduceerd met circa 5% per 10' stijging (bij snelle zeke- 
ringen is deze waarde geringer). 



t 



1 

1 

1 




v 


) 




\ 


nwnfruto 

«trtwrft 




minimum \ ^^ 
's \ 

. 1, \ 1 






► loql 



e 



l|- 

toms 









^^ " ' 









■ 












r 












i. 


s 

t 

1, 




V 


k* 


i< 


1. i.-iot, 

«-Ut! 





W«i* (£.<,< IM, 



JW» 


J 

■ 






i J 

m 1 

- 

v 1 


L 


i 




1 


s 
1 

I * 00CI 








■ 

«WO 

















54 



ElekUwr 



en de I-t- waarde. 

Voor de minimale siroom waarbij de 

zekering reageert, geldt: 



Ri 



',, = 



(ftt + R4 + 1*2} Rl2 



Ml 



(L',1, = Hni m\: ingesteld met R8 R7; \ 
is di' mei 1*2 in ges Ie ld e versier kings- 
factor van de ingangsversterker 
Voor I-t gekit. 



/"/ - 



{R5 + i>y\a-r ,-\u 



<a = - 



CvlO 



/ : /=(/f5 + P3}C7*» rt : 



PBO l' W. V VK EG EL I N <; 
EN GEBRUIK 

I X' opbouw v.in de sili.ikcling op de in 
figuur h afgebeelde pnnl zal voorbou- 
wers mei enige ervaring zeker geen 
problemen geven. Voor diegenen mei 
minder ervaring geven we toch enkele 
tips 1 ii zoals altijd op de poLinteit van 
elco'sen dioden, kijk gped of de stabi- 
lisator-K 's jutsl worden geplaatst, 
evenals II Vergeet de drie draadbrug- 
gen niet! Voor de lilnn.nndens.itor IT 
zijn verse h il lei ut e inont.igcg.itcn aan- 
wezig. Is hel moeilijk om voor l'l een 
pol meier van UI MU te pokken te krij- 
gen, dan kunl u hiervoor ook een 
exemplaar van 1M7 ol 5 MS2 nemen als 
u C7 vergrool tot h,n u\ M twee stuks 

v.in i,l ui parallel schakelen) 

1 v ai regeling gebeurt m dne etappen 

(schakel eerst de voedingsspanning in): 
1. Draai P2 itm te beginnen helemaal 

linksom op maximale weerstand ( - 

maximale versterking). Sluit een 
nui Ui meter aan tussen pen 1 van 
IC3a en massa, en regel l'l /o af dat 
Je gelijkspanning aan de uitgang 

van ICIa precies l) V is. 

2 /el IM helemaal rechtsom) minimale 

weerstandswaarde] en sluit op K2 

een netvoedlftg Mn niet een instel- 



'V&ï SPECl 



bare uitgangsstroom, Wanneer 
alleen een voeding met regelbare 
uitgangsspanning ter Ih-m hikking 
staat, dan kunt u de/e via een serie- 
weerstand en een I1M\1 (in de 
sltoommeelsland) aansluiten op K2. 
Stel de stroom zo in dat ongeveer 
1,2 maal de gewenste nominale 
stroom Is^ loopt. Draai J'2 vervol- 
gens lang/aam omhoog totdat de 
rode LED juist begint op te lichten 

X Met IWkan nu gekozen worden tus- 
sen een heel snel (loper naar rechts) 
en een heel langzaam (loper naar 
links) reactiegedrag Wie de karak- 
teristiek exact wil definiëren, die kan 
mei behulp van de formule voor l 2 t 
de desbel rel lende wcerst.inds- 
vvaarde voor l'3 berekenen ol aflei- 
den uil liguur 1, 

Na de met een gelijkstroom uitge- 
voerde Jfregeling is de schakeling mei 
een geijkt voor wisselstromen. Door 
liet kwad mieren en de daaropvol- 
gende integratie wordt bij wisselstro- 
men hel kwadraat van de eltectieve 
waarde bepaald In verband met het 
beperkte uitsluurbereik \mi li.li /.il 
hei dynamische bereik bij wisselstro 
men wel kleiner zijn dan bij gelijk- 
stromen, omdat de uitgangsspanning 
\\m de kwad raleersthakel ing dan U- 2 
i.p.v. L' 2 bedragen, 

De elektronische zekering i^ geschikt 
vih'i Iwee soorten toepassingen. Men 
kan ze inbouwen in een bestaand 



apparaat of uitvoeren als een univer- 
sele zekering in een apart kastje, bijv. 
voor gebruik in een elektronica -lab. 
Hij eerstgenoemde toepassing worden 
l'2 en i'.l eenmalig op de gewenste 
stroom en snelheid ingesteld. De print 
wordt in het apparaat ondergebracht, 
alleen de dioden en de druktoets wor- 
den voor ot achter op de kast van het 
apparaat gemonteerd. 
Voor zelfstandig gebruik als universele 
zekering Lm men de print hel beste in 
een kunststof kastje monteren. 
Behalve druktoets en LED's komen op 
hel kastje dan ook nog enkele aan- 
sluitbussen om de zekering in een voe- 
dingslijn te kunnen opnemen. Wan- 
neer men de nominale stroom en 
traagheid steeds naar behoefte wil 
kunnen instellen, dan moeten voor P2 
en l'.t normale potmetersin plaats van 
instel pots worden genomen. Deze 
worden dan ook op de frontplaal of 

kap van hei kastje vastgeschroefd en 

voorzien van knop en schaalverdeling. 
In principe is de elektronische zeke- 
ring ook geschikt voor gebruik met 
23d-\ -belastingen. Denk er dan wel 
goed jjn d.it de print rechtstreeks met 
de netspanning verbonden is! Als u 
een kunststof behuizing gebruikt, dan 
moei er op gelei worden dat geïso- 
leerde LED-houders worden toege- 

past, een deugdelijke drukknop 
(>;es v lukt v oor netspanning), goed geï- 
soleerde .ï.insliiithussen en geïsoleerd 
gemonteerde pot meters mei een 
kunsistcii as (WO»,) 







^7 Wi. 



5 U Lïi I ■ NU OOK WINDOWS 95 & NT *£ $é I 

SPECIALE AANBIEDING ulTlb0 *' d CHALLENGEK JOO. beminde uit UlTkap Khemjlekenen, ULTiboj 



Geldig On 
"^^ 31m»n1997 



C AANBIEDING ulTlb0,,d CHALLENGEK 'OO. beminde uit UlTkap K He mi lekenen. ULTiboaid 
"™ *T#Wwl*ltl*llw\J pttntontwrtpen én ULTiioule GX* Hrpup S Hetry Autorouter, met een onWrttptipaf.rt.eit nn 
700 pinnen «oor ilethti f tii.-IKt 16 940 tui BTW 1/ M7.M irxt BTW} Upqrtde nat lystemtn mtt ren grorwe ont**rpri{!M iteil 
en nwf 5PECCTRA AvtóPtète ênd Shepe Ssied Rouung it êtlifd mogelijk GfAln D*/no CD sturen #y u op vertotk lor 
Hoofdknnioor EinergHntranl 36 141 I AT Nüfltden uitmunt TiKhnolovtv Btlgi* 

lol 03S894*i«-(i,)iO»fl9433*» in 07 iStIJSfl - t«« OJ «100?* ^— ,*- GRATIS 06022 3444 

f «wil KAta* & ultibo*rd cuin tntvrnot: httJl^ww.uflibffffriteom ^^ België; 0800-71937 



llJIlïil/fflirfS '"' O3S894»««-(BK0i».ee*3345 
" .U € in.nl kilp.t V HllitliMrtl coni 



Elektuur 



3'97 



55 



Elektronica 

Simulatie 

Cursus 



_J 



basiscursus 







, •,,„< 



Met dit vijfde deel zijn 
we aan het slot geko- 
men van onze mini- 
cursus over het simu- 
leren van analoge en 
digitale schakelingen 
op de computer. In 
dit deel gaan we nog 
eens kijken naar pro- 
blemen die kunnen 
optreden bij verschil- 
lende soorten oscilla- 
toren: Welke analyses 
moeten worden uitge- 
voerd en waar moet 
op gelet worden? 



Owen Bishop (Nieuw Zeeland) 



De eerste schakeling dit- we in dit laat- 
ste deel onder de loep nemen, is een 
relaxatie-oscillator die is opgebouwd 
rond een NPN- en een PNP-transistor 
(figuur 39). Dit type oscillator kan ge- 
bruikt worden voor diverse doelein- 
den, bijvoorbeeld om een LED te laten 
knipperen of om een audio-testsignaal 
te produceren. De frequentie wordt be- 
paald door de waarde van Cl en de 
waarde plus verhouding tussen Rl en 
R2. Voerde schakeling eerst in met de 
in de figuur afgebeelde componenten 
en neem voor de t ra nsi storen de ver- 
melde typen of kies een paar andere 
uit het overzicht in het co m ponen ten - 
venster. Kies Analysis - Tra nsi ent Ana- 
lysis en stel in het venster Transient 
Analysis Limits de Time Range in op 
0,3s, Maximum Time Step op 1 m en ac- 
tiveer Auto Scale Ranges. Zet in de 
Plot- Details-hokjes de spanningen V(l), 
V(2) en V(5)-V(1) (de spanning over 
Cl) om deze in de tijd te berekenen, 
De analyse blijkt een teleurstellend re- 
sultaat op te leveren. In plaats van drie 
interessante golfvormen zien we alleen 
maar drie rechte lijnen op hel scherm. 
V(l) is continu 4,1 V, V(2) is voortdu- 
rend 0,9 V en V(5)-V(l) zit vast op 4,2 
V. Een typisch geval van een niet-os- 
ei lierend e oscillator! Klik eens op de 
knop Numeric Output, om de zaak 
nader te bestuderen. Het scherm laat 
nu de analyseresultaten in numerieke 
vorm zien van de DC -analyse die het 
programma automatisch uitvoert voor- 
dat wordt begonnen aan de transiënt- 
analyse. Deze analyse levert een aan- 



tal knooppuntspanntngen en taksim- 
men die worden gebruikt als uit- 
gangspunt voor de transiènt-analyse. 
We zien nu de volgende knooppunt- 
spanningen: 

V(l) - 4.14V V(2) = 0.882V 
V(3) = 8.33V V(4) = 9V 
V(5) = 8.33V 

We kunnen tevens de gelijkspan- 
ningsinstelling van de transistoren be- 
studeren: 



Ql (NPN): 


vBE = 0.0882 V en 




k = 4.9mA 


Q2 (PNP): 


vBE - -0.669 V en 




IC = 0.9mA 



De spanningsinslellingen in de scha- 
keling zijn zodanig dat ze bijna oscil- 
leert, maar nog net niet. Zulke situ- 
aties treden vaak op als SPICE-achtige 
programma's oscillatoreircuits analy- 
seren. Dergelijke dingen kunnen ook 
gebeuren bij het analyseren van te- 
ruggekoppelde schakelingen. De 
Operating-Point-analyse brengt het 
circuit in een stabiele toestand, mis- 
schien net op het kantje, maar niette- 
min stabiel. Zon situatie treedt in een 
reëel circuit vaak niet op door mi- 
nieme lekstromen, spannings variaties 
of ruis in sommige componenten. 
Daardoor zou toch een oscillatie kun- 
nen ontstaan. Maar, aan de andere 
kant, zou de schakeling ook echt niet 
kunnen oscilleren door een verkeerde 
instelling of dimensionering. 



56 



Elektuur 



3/97 



jy 



■ ■BIB C _,'EtL-Jl 






.jat^HilKji 









l\ 



IM l 






'" ■ '« ■ 



isEfi 



Figuur 39. Een relaxa- 
tie-osclllator die is op- 
gebouwd rond een 
NPN- en een PNP- 
translstor. 




Symmetrie 

Een soortgelijk verschijnsel doet zich 
voor bij de astabiele multivibrator uit 
figuur 40. De transistor, condensator 
en weerstanden in de linkerhelft zijn 
identiek aan die in de rechterhelft. I V 
Opera hng-Point-analy se levert dan 
ook gelijke spanningen en stromen 
voor beide delen. De schakeling staat 
dan in een stabiele toestand en zal 
nooit oscilleren. In een reële schakeling 
zijn er altijd geringe verschillen tussen 
componenten van dezelfde waarde of 
type. De asymmetrie die daardoor ont- 
staat tussen de twee helften zorgt er 
voor dat het circuit in een van zijn 
twee astabiele toestanden belandt en 
van daaruit verder oscilleert. Een op- 
lossing voor dit probleem is het op- 
zettelijk toevoegen van enige asym- 
metrie. Een voor de hand liggende 
mogelijkheid is het veranderen van de 
waarde van een weerstand. Probeert u 
dit zelf maar eens door deze schake- 



Flguur 41. De belang- 
rijkste signaalvormen 
In de schakeling uit 
guur 39. 



i 



■ 



ling in te voeren en dan één van de 
componentenwaarden een klein beetje 
te veranderen. Hieruit zal blijken dat 
niet alle veranderingen een oscillatie 
tot gevolg hebben. 

Startvoörwaarden 

Door het veranderen van weerstands- 
waarden kan de oscillator worden ge- 
start, maar een erg fraaie oplossing is 
dit niet. Dat kan namelijk weer andere 
afwijkingen (in frequentie, puls/pauze- 
verhouding etc.) tot gevolg hebben. 
Gelukkig bieden simulatieprogram- 
ma's hiervoor een andere mogelijk- 
heid. We kunnen de startvoörwaarden 
voor een schakeling namelijk zodanig 
kiezen dat de navolgende Irartsient- 
analyse een oscillatie in het circuit laat 
zien. Door het zorgvuldig (of soms 
juist willekeurig) veranderen van een 
of meer knooppuntspanningen in het 
circuit kunnen we de oscillatie ook een 
handje helpen. In het voorbeeld uit fi- 
guur 39 zou het kunnen helpen als we 
Q2 helemaal in geleiding brengen. Dit 
kan gebeuren door zijn basisspanning 
lager te kiezen dan de berekende 8,33 
V. Bij 7 V is de transistor volledig open- 
gestuurd, waardoor zijn eollector- 
stToom toeneemt en Ql op zijn beurt 
ook helemaal in geleiding gaat. 
De sta rtinst el tingen worden ingevoerd 
met behulp van het commando .IC. 
Verlaat het analysevenster en selecteer 
vervolgens het tekstvenster door mid- 
del van de kleine tekst knop rechtson- 



■un/Eii 






aiMHgm r*R aam a 



°H>Ib 



-?l»m- 



■kil 1»n 



il ll 



i 




Om '..- 



HtÉn 'JÜÜm 






UOOm 

rotte 

493» 

Iffln 
«Sta 



<±) 



|m |r 3 \m m 

U Ü Q 

i-— O* 




980102 ■ 14 



Figuur 40. De klas- 
sieke opzet van een 
astabiele muttivibra- 






der het schema -venster. 

Daar zien we dan de model gegevens 

van de transistoren. Typ daaronder: 

.IC V(3) = 7 

Wanneer de analyse daarna opnieuw 
wordt gestart, dan stelt het pro- 
gramma de gelijkspanning op knoop- 
punt 3 in op 7 V en berekent vervol- 
gens de andere knooppuntspanningen 
in de schakeling. Om erachter te 
komen hoe het er nu uitziet, gaan we 
naar het Transient-Analysis-Limits- 
venster en activeren het blokje Opera- 
ting Poinl Only. Klik daarna op Run. 
Als we dan op de Numeric-Output- 
knop drukken, verschijnen de bere- 
kende spanningsinstellingen op het 
scherm: 

V(l) = 2.Ü7V V(2) = 2.89V 

V(3) - 7.0ÜV V(4) = 9V 

V(5) = 7.00V 



Figuur 42. In dit 
plaatje zijn de basis- 
en collectorstroom 
kvan 02 in de relaxatie- 
oscillator te zien. 



fBH 



WF^DHPMEBBIM'sM -m'. Il3t 



L-LJUj 



Bv&m 



Elektuur 



3/97 



57 



W 



43 



II tui '.III uiMjaiau 



[ EHt £iM C«W4HH««* Mflwëwi fly—i é***y*<* 

I - 1 Bal I i 



■■BHIf'S' ^KL-J'= 



iraitniÊ 



'EiiauaBESHP' 






■ . 



f " 



LLL 



ld jj 







Figuur 43. Hier is een 
schakeling te zien 
waarin een macro Is op- 

renomen. 

Q2 is volledig in geleiding, wat we 
kunnen afleiden uit zijn V BE van 2 V 
en een collectorstroom van 1,27 A. In 
de praktijk /tui dit een gevaarlijke si- 
tuatie rijn, aangezien een echte 
2N3906 niet ontworpen is voor zo'n 
grote collectorstroom. Q2 zou dan de 
geest geven en Ql misschien ook wel. 
Maar dat is het voordeel van een si- 
mulatie: er kan niets stuk gaan! 
üm er achter te komen of de zaak nu 
wel oscilleert, gaan we naar het venster 
Transient Analysis Li mits en klikken 
nog eens op het hokje Operating Con- 
ditions Only om dit weer te wissen. 
Kies dan Run en kijk naar het resultaat: 
Het circuit oscilleert! De belangrijkste 
golfvormen in deze schakeling zijn af- 
gebeeld in figuur 41. Om de curves 
duidelijk te onderscheiden bij een 
zwartwit-afdruk, hebben we de Ibkens- 
knop ingedrukt (middelste rij, vierde 
van rechts). Bovenaan staan V(l) en 
V(2), Uit dit verloop kan worden afge- 
leid dat Ql en Q2 beide op dezelfde 
momenten sperren. Wanneer V(2) iets 



Figuur 45. Het schema 
van een Harttey-oscllla- 
tor, met ais hart een LC- 



\UI -,|itMii\[>M>l III I I.MI 



aPJi 7kw&i: jnis^rTiH I I 



iral. UiBL-Jlsr irjpUPEMBanacBntB: 




stijgt, daalt V(l) meteen naar nut. 
Wanneer Ql gaat sperren, stijgt span- 
ning V( 1 ) snel en dat heeft tot gevolg 
dat V(5) ook snel stijgt (tot een waarde 
van 16 V). Via spanningsdeler R1/R2 
wordt deze stijging «ik doorgegeven 
naar de basis van Q2 (V{3)), waardoor 
Q2 eveneens in spertoestand gaat. 
Daardoor wordt de basisstroom voor 
Ql afgeknepen en blijft Ql sperren. 
Dit is een van de twee astabiete toe- 
standen. V(5) daalt vervolgens lang- 
zaam wanneer de lading van Cl via 
Rl en R2 wordt afgevoerd naar massa. 
Na enige tijd zijn V(5) en V(3) zo ver 
in waarde gedaald dat Q2 weer in ge- 
leiding komt. Ql krijgt dan opnieuw 
basisstroom en deze transistor gaat 
ook weer geleiden. Dit is de andere 
a stabiele toestand. Op het moment dat 
Ql wordt opengestuurd daalt V(l) 
snel, wat een neergaande flank op V(5) 
tot gevolg heeft. V(3) blijll echter on- 
geveer 8,4 V (één diode-overgang 
onder 9 V), zodat Cl weer langzaam 
wordt opgeladen. Tenslotte stijgt V(3) 
boven 8,4 V en gaat Q2 in de spertoe- 
stand, waardoor Ql ook wordt afge- 
schakeld. De cyclus is daarmee com- 
pleet. Door gebruik te maken van de 
Horizontal Measure Mode in grafiek 1 
kunnen we de periodetijd van de os- 
cillatie vaststellen: 74,5X5 tns, oftewel 
13,4 Hz. De derde grafiek in figuur 41 
toont het spanningsvertoop over con- 
densator Cl. 
Dit voorbeeld toont aan hoe belangrijk 



H'lp 't 



Figuur 44. De signaalvor- 
men aan de ingang en 
de uitgang van de VCO- 
macro uit figuur 43. 



een simulatieprogramma kan zijn bij 
het bestuderen van de werking van 
een schakeling. Er kan hierbij ook wor- 
den waargenomen of de spanningen 
en stromen in een schakeling binnen 
veilige grenzen blijven. We kunnen ons 
bij deze osrillator afvragen of de 
stroom door Q2 niet te groot wordt. 
Om deze vraag te beantwoorden, kunt 
u de analyse herhalen en de signalen 
iB(Q2) en iC(Q2) op het beeldscherm 
laten plotten. Dit zijn de basis- en col- 
lectorstroom van Q2 (figuur 42), Uit 
deze grafiek blijkt dat de collector- 
stroom een piek vertoont van 10,75 
mA, wat geen pmbleem vormt voor 
een 2N.'W(J6. De basisstroom was in het 
oorspronkelijke plaatje te klein om 
zichtbaar te worden, daarom is deze 
een factor 50 vergroot (iB(Q2)*50). Nu 
kan worden afgelezen in de grafiek dat 
de basisstroom ongeveer 0,1 mA groot 
is. Soortgelijke plaatjes kunnen worden 
berekend voor andere variabelen in de 
schakeling. Zo kan met de formule 
i(R3*(V(l)-V(4)) de dissiparie in weer- 



Figuur 46. Na hel in 
schakelen komt de 
ei I lat ie langzaam op 
gang. 



os- 








ny.'MH 1" 



24 0D 

« CD 
IJ CO 
6 CO 
9 CO 

'o. 




nu 



A 



58 



Elekluur 



3/97 



stand l\l /ii. Inbaar worden gemaakt. 
Probeer Jil zeil eens en onderzoek hoc 
groot ito maximale dissJpatie in K3 is. 

I'l LS BRON 

Met behulp van een pulsbron kan de 
voedingsspanning \ an de oscülator 
plotseling worden verhoogd \an tol 
•) V hiermee kan worden gecontro- 
leerd of de oscülator ook werkelijk 
start hij In-t inschakelen van de voe- 
dingsspanning! tonder ome helpende 
liand van die 7-V-geKjkspannmgsin- 
slelling. Klik mei de Selec t-cursor op 
Kille ri| VI en druk op I A-Ie te om de/e 
te wissen. Kies in hel Componenl- 
menn vervolgens Pulse Source en 
plaats deze op de lege plek waar een-t 
de batterij Mond, In hel daarna ver- 
schijnende venster selecteren we het 
I'iiKe model. In het tekst venster staat 
nu de nog niet helemaal complete be- 
schrijving: 

MODI I PUI SE PI I (J 

Verwijder eersl de JC-regel die we mei 
de hand hadden toegevoegd om de 
oscülator te -.tarten Ai daarna de vol- 
gende parameters tussen haakje 1 , ach- 
ter het pulsmodel: 



V/l KO=U 
PI - lOOm 
P3=300m 
PS WOm 



VONI " 
P2 ItlUm 

IM = 3lillm 



Hel help-scherm geeft een toelichting 
Op Je/e parameters, onder hel kopje 
"Pulse source" Het resultaat Is dal de 
«isollator ivordl ingeschakeld na een 
tijdvertraging van 1 1 Hl nis, Voer een 
transienl -analyse uit «im te controleren 
ot de oscülator nu start nadat de puls- 
hron spanning levert. Het feil dal de 
condensator nog niet geladen is t>ij hel 
inschakelen van de voedingsspanning 
heeft tol gevolg dat er een begin - 
stroom gaat lopen die de oscillatie op 
gang helpl. 

Macro's 

In deel 3 hebben we al ge/ien dal een 
schakeling zoals een opamp kan wor- 
den opgebouwd uil SPICE-basisele- 
menten (weerstanden, condensatoren, 
transisloren etc.), waarna de/e mIi.i- 
kei ing als mi hei reu it kan worden ge- 
definieerd Zo'n suKircuit hoeft slechts 
eenmaal Ie Worden gemaakt en kan 
vervolgens talloze malen gebruikt 
worden door de naam van hel subcir- 
eoit in de nel list op te nemen. Als een 
subvi reuil meerdere malen in een net- 
lisi wordt gebruikt. dan werken al 
Je/e subdreuits met identieke para- 
meters, AK we identieke subdreuits 
niet verschillende parameter;, willen 
gebruiken. Jan moeten we elk subdr- 
cuit mei /i|n eigen naam en pa ram e 
ti'i-st-i definiëren. De netlist van een 
macro wordt eenmaal gedefinieerd, 



waarna steeds bij het gebruik van die 
macro Je gewenste parameters wor- 
den opgegeven Zo'n macro lijkt dus 

een beetje op een basiselement, zoals 
een weerstand waarbij Steeds ecu 

waarde en eventueel een tempera - 
t uureoef f iciènt moet worden inge- 
voerd Manos gebruiken we Jus op 

dezelfde wijze MC? biedt er een aan- 
tal aan en noemt Je/.- -\nalog Iteha- 
vior building Mocks. Sommige van 
de/e, zoals Je versterker AMI' en de 
spanningsgestuurde oscülator VCO, 

kunnen in de meeste analoge schake- 
lingen toegepast worden. Altden 
zoals I>1V (de deling van een analoog 
signaal op een ander) ol SLII' (voor 
een h\ slcrcsisgcdrag) zijn mevr ge- 
schikt voor systeemsimulaties. De 
exacte manier waarop zo'n functie 
wordt gerealiseerd in termen van elek- 
tronische componenten, is hierbij niet 
gedefinieerd, 

AK voorbeeld van een macro zullen we 
een vcu bekijken, die een beetje in de 
lijn ligt van de zojuist In-schreven os- 
lillatoi L kunl de structuur bekijken 
via File > Open • VLA > LIK. De VL I » 
bestaat uit een spanningsgestuurde 
bron (ingang op l'inA) die afgesloten 
wordt door een weerstand, ten eon- 
densatoi werkt hierbij als integrator; 
een spa nningsges tuurde spannings- 
bron produceert op uitgang l'inli een 
cosinus waarbij de frequentie afhanke- 
lijk is van de spanning over de con- 
densator Er zijn drie parameters: de 
amptihide van het uitgangssignaal v.„ 
Je centrale frequentie i,, in l la en de 
frequentiezwaai in hertz per \olt, k ( . 
Als we deze macro in een schakeling 
willen opnemen, dan gaal dal als volgt 
l/ie figuur 43| Klik op Component • 
A na log l'rimili\cs • MaCTOS • VLA'. 
\.i hei plaatsen \^n Je VCO vraagt 
het componentenvenster om een 
waarde (Value). Het eerste item, VU >, 
is al ingevuld lyp daarna (2,IUk,3k). 
hiermee geven we .i.uv. amplitude 2 V. 
centrale frequentie tl' kHz en frequen- 
tie/waai 5 kH/A'. KI in het schema i- 
een functiebron van het type NI V 
Nadat we deze hebben geplaatst, vul- 
len we als waarde 3*sin< llUXXft) in. Dit 
levert een sinus met een amplitude van 
.1 V en een frequentie van 10(100 2>7 - 
1592 II/, waarmee het uitgangssignaal 
gemoduleerd wordt. Rl is de belas- 
lings weerstand. 

Om te zien wat de VCD nu produ- 
ceert aan zijn uilgang, voeren we nu 
een transienl-analyse uit. Instellingen: 
Time Range = 2in, Maximum Time 
Step ■ lu (om een afgeronde golt- 
vorm Ie krijgen) en het veld Auto Scale 
Ranges geactiveerd, bereken nu V(l) 
en \'(2) als functie van cte tijd. Het re- 
sullaal is afgebeeld in figuur 44 waar 
we kunnen zien dal Vil) het shvus- 
vormige uitgangssignaal is van II I te 
andere curve is het uitgangssignaal 
\ (2) van XI Varieer de amplitude en 



frequentie van het ingangssignaal en 
kijk wat er gebeurt. Speel ook eens 
met de parameters van de VCO. 

11 \R t I.EV-OSCILLATOR 

Dit is een van de klassieke osrillatüren 
die is opgebouwd met condensatoren 
en Spoelen, Hel uitgangssignaal is een 
zuivere sinus. Deze schakeling is op- 
gezel rond een resonaniiekring (figuur 
4.si met een aftakkmg die voor de te- 
rugkoppeling gebruikt wordt om de 
oscillatie in het circuit in stand te hou- 
den. Via C3 wordt de basis-emitter- 
sp. inning van Ql beïnvloed. 
De/e schakeling heelt een startkik" 
nodig om op gang te komen (gewoon- 
lijk gebeurt dat door het inschakelen 
van de voedingsspanning). Dit wordt 
veroorzaakt door het feit dat het circuit 
afhankelijk is van terugkoppeling via 
C3 vanuil de resonantiekring, een dy- 
namisch prOCes waarmee geen reke- 
ning wordt gehouden in de Quiescent 
Operating Poinl Analysis. We beginnen 
hier eens mei de instelling: 

.IC V(2)«5 

Dit stuurt de transistor volledig open, 
n aardOOr een grote spanningsval over 
de resonaniiekring optreedt. De kring 
wordt daardoor aangestoten. Het uit- 
gangssignaal wordt afgenomen van de 
collector, knooppunt 1. In het Trans- 
ienl-Aiuh sis-| muts-venster stellen we 
llme Range in op tl.bm en Maximum 
linie Step op lu Ken nieuwe analyse 
geeft het beeld wm figuur 46, waarin 
we de sinus vormige oscillaties lang- 
,.].iin zien ontstaan totdat een ma\i- 

mum waarde bereikt wordt. Gewoon- 
lijk wordt het uitgangssignaal van 
Je/ e oscillator afgenomen van een 
spoel Jie op dezelfde kern wordt ge- 
wikkeld als 1.1/L2. In de praktijk is 
I I 1.2 een enkele spoel met een mid- 
Jenaltakking. 

I lel is interessant om te onderzoeken 
hoe dii unuit functioneert Verander 
de waarde ^^ C2 eens, evenals de 
waarden van LI en L2. Het verande- 
ren van terugkoppelcondensator C3 
geeft tamelijk onvoorspelbare effecten 
Omdat Je/e condensator bij grotere 
waarden Je kring te zwaar belast en 
de n mi na n lic liet] uen! ie verandert. Bij 
een kleine ka paciteits waarde is de te- 
rugkoppeling onvoldoende, zodat er 
geen oscillatie meer optreedt. U kunt 
ook eens bestuderen of deze schake- 
ling wel spontaan start met oscilleren. 
/onder dat er met de hand gelijk - 
spannirtgscor recues voor de startin- 
stelling moeten worden aangebracht. 
I )al brengt ons bij het einde van deze 
korte cursus. We hopen dat u met de 
opgedane ervaringen in de toekomst 
nuttig gebruik zult maken van de 
computer bij het simuleren van elek- 
t Ionische schakelingen. 

(HMM) 



Elektuur 



3/97 



59 



k. 




batterijgevoede 
sinusgenerator 



met zeer lage vervorming 



Voor het testen en afregelen 
van audio-apparatuur is een 
goede toongenerator een 
onontbeerlijk hulpmiddel. De 
door veel elektronica-hobby- 
isten gebruikte functiegene- 
rator is vanwege zijn relatief 
hoge vervormingsfactor voor 
dit soort werk nu juist minder 
geschikt. Beter is een com- 
pacte "echte" sinusgenerator 
die een vervormingsarm sig- 
naal produceert en die, ten- 
minste in de hier gepresen- 
teerde uitvoering, door zijn 
batterijvoeding aardlussen 
en bromproblemen vermijdt. 



ontwerp: F. Hueber (Oostenrijk) 



Technische gegeven 



• Frequentiebereik: 

• Uitgangsspanning; 

• Uitgangsimpedantie- 

• Amplitudetout: 

• Vervorming (THD+N): 

15Hz...150kHz: 
30 Hz... 15 kHz: 
40 Hz, 10 kHz: 
60 Hz... 1.5 kHz: 
100 Hz: 
1 kHz: 

10 kHz: 
100 kHz: 

• Voeding: 

• Stroomopname: 



15 Hz.. .150 kHz. 

in vier overlappende deelbereiken 

traploos instelbaar tussen 0.01 en IV 

50 Q 

±0.2 dB 




<0,25% 

<0.1% 

<0.05% 

<0.03% 

0,045% 

0.015% 

(zie curve) 

0,035% 

0.158% 

9-V-battenj 

ca. 7.5 mA 



IWordWrt 1VUAI » WEOWil 



Alle gegevens zijn gemeten bij een onbe- 
laste uitgangsspanning van 1 V en een 
batterijspanning van 7,5 V 




hoi net 



Hij liet ontwerpen v.w deze Mh.ikelinj; 
was de opzet om te komen lul een 
kleine, lichte sinusgenerator, die mei 
een 9-V-batterij gevoed moeal 
kunnen worden. Hi| mochl 
niet Ie duur zijn, moest weinig 
vervorming produceren en 
vi ild i lende u i 1^.1 ngsspan ning 
leveren voor hel testen v.in 
eindversterkers II V,,,,). Ook 
werd As eis gesteld d.U er geen 
exotische componenten in 
mochten zitten en d.il hij zui- 
nig mei -iroom diende Ie /ijn. 



WlENBRI (. 

IX' in figuur l afgebeelde -< ha- 
keling toon) een klassieke 

VVienbrug-oscilLitor, w.i.irv.w 
de frequentie met stereo- pol- 
meter P2 traploos over een 



62 



Elektuur 



3/97 




| aapfi [lift [ini jgaon 



■tt 



Cl» |CM kt* ICIO > 




T Trr - * ^' T — Hot i * 







C»>A-p- (§►«•*» 

' IC • tv 




O' 



Figuur 1. Het 
complete schema 
van de sinusge- 
nerator. Het bij- 
zondere zit met 
name in het hier 
ste regel - 



' Ipanntagvfi tan opf icM* vmn iTiaiM 



name in i 
toegepas 
systeem. 



decade ingesteld kan worden. Draai- 
schakelaar SI schakelt de frequentie- 
bepalende condensatoren Cl 1... Cl 7, 
C19 en C20 om en maakt zo de keuze 
mogelijk russen de vier deelbereiken 
(decaden) waarin het totale bereik van 
de generator ( 15 Hz... 150 kHz) is opge- 
splitst. In het hoogste bereik worden 
echter de parasitaire capaciteiten van 
ICs, printsporen e.d. al goed merkbaar. 
In weerwil van de exact aangepaste 
capaciteit in de bovenste tak van de 
brug (C19) en de afregelmogelijkheid 
met C17 in de onderste tak, zal daar- 
door bij hoge frequenties met een 
geringe toename van de vervorming 
moeten worden gerekend, liet geen 
ook uit de specificaties blijkt. Het 
actieve gedeelte van de oscillator 
wordt gevormd door opamp IC2a. 
Zoals elke RC-oscillator heeft ook de 
Wienbrug een regeling nodig die voor 
de instelling zorgt maar tegelijk over- 
sturing van de oscilLitor zo veel moge- 
lijk verhindert. Voor dal doel staan 
verschillende mogelijkheden open. 
Men kan bijvoorbeeld een ITC-wcer- 
stand of een lampje in de terugkop- 
peling van versterker IC2a opnemen, 
tets dat hier vanwege de hoge stroom- 
consumptie niet in aanmerking komt. 
Ook het gebruik van twee 1 antiparallel 



geschakelde dioden is in dit geval 
ongewenst, omdat dit te veel vervor- 
ming geeft en geen bescherming biedt 
l e se n voed i n gsspa n n i ngs v a ri a I i es , 
Voor onze generator komt derhalve 
alteen een echte regelscha keling in 
aanmerking, met FET Tl als span- 
ningsgestuurde weerstand. De uit- 
gangsspanning van de oscillator-ver- 
sterker wordt afgenomen van R6, 
gelijkgericht door Dl en afgevlakt 
door C5. De zo ontstane gelijkspan- 
ning wordt door regelversterker IC2b 
vergeleken met een referentiespan- 
ning die afkomstig is van bandgap- 
diode IC3 en dientengevolge ook 
onder alle omstandigheden extreem 
constant is. De referentiespanning is 
met PI instelbaar. De uitgangsspan- 
ning van de regel versterker stuurt FET 
Tl en daarmee dus de verslerkings- 
faclor van Wienbrug-verslerker IC2a. 
Door deze configuratie is de uitgangs- 
spanning van de generator onafhan- 
kelijk van de voedingsspanning. 
Om te voorkomen dat kleine uit- 
gangsspanningen van IC2a in de 
drempelspanning van Dl zouden blij- 
ven "steken", moet voor deze diode 
een Schottky-type worden toegepast. 
Bij de keuze van de tijdconstante van 
de regeling zal er een compromis moe- 



ten worden getroffen. Enerzijds dient 
de rimpel van de gelijkgerichte span- 
ning aan de ingang van lC2b zo klein 
mogelijk te zijn, aangezien die rimpel 
immers een niet-lineariteit vertegen- 
woordigt en dus de vervorming ver- 
hoogt. Dit vraagt om een zo lang 
mogelijke RC-tijd van het netwerk 
R12/C5. Anderzijds behoort de rege- 
ling zo snel mogelijk op oversluringen 
te reageren, omdat die eveneens de 
vervorm ing verin 'gen . Da t vc rei s t juist 
een zeer korte RC-tijd. Als compromis 
is hier een om se ha kei ba re tijdcon- 
stante toegepast: voor elk bereik wor- 
den aan C5 andere eko's parallel 
geschakeld (C7, CH of C18). Hoe lager 
de uitgangsfrequenh'e, des te groter de 
condensator en des te trager de rege- 
ling. R5 en RI4 houden de elco's con- 
tinu op spanning, zodat de regeling bij 
het omschakelen snel reageert. 
FET Tl veroorzaakt door zijn kromme 
curve natuurlijk ook nog een niet-line- 
ariteit (oftewel vervorming). Om de 
negatieve invloed hiervan zo veel 
mogelijk te beperken, is de spanning 
over de FET bewust zo klein mogelijk 
gehouden. Zo wordt er slechts een 
klein stukje van die kromme curve 
gebruikt. Het resterende deel van de 
benodigde weerstand wordt hier 



Efektuur 



3/97 



63 



LV 



m 



Figuur 2. Koper-layout 
en componentenop- 
druk van de print 



Onderdelenlijst 

Weerstanden: 

R1,R6,R17 = 3 x 4k7 

R2 = 1 x 2k2 

R3,R10,R13,R15 = 4 x 100 k 

R4.R5.R14 = 3 x 22 k 

R7 = 1 x 220 k 

R8.R12 = 2 x 10 k 

R9 = 1 x 47 Q 

R11 = 1 x 150 k 

R16 = 1 x 5k6 

R18= 1 x 100 Q 

R19 = 1 x 8k2 

P1 = 1 x 50 k meerslagen 

{liggend model) 
P2 = 1 x 50 k log. stereo- 

schuifpotmeter (bijv. Piher 

PLC60TC50KLOG) 
P3 = 1 x 10 k log 

Condensatoren: 
C1 = 1 x 100 n 
C2,C8 = 2 x 100,«/16V 

radiaal 
C3.C4 = 2 x 470 u/16 V radi- 
aal 
C5 = 1 x 1 00 ,u/1 6 V radiaal 
C6 = 1 x 100/1/3 V radiaal 
C7 = 1 x 220 /j/1 6 V radiaal 
C9 = 1 x 1 /i/1 6 V radiaal 
C10 = 1 x 10 p 
C11,C15 = 2 x 220 n 
C12,C14 = 2 x 22 n 
C13.C16 = 2 x 2n2 styroflex 
C17 = 1 x 40 p trimmer 
C18 = 1 x 470/</16 V radiaal 
C19 = 1 x 220 p styroflex 
C20 = 1 x 180 p styroflex 



Halfgeleiders: 

D1 = 1 x BAT85 

D2 = 1 X 1N4148 

D3 = 1 x LED high efficiency 

T1 = 1 x BF256A 

IC1 = 1 x LF353 

IC2 = 1 x TL072CN 

IC3 = 1 x LM385LP1.2 

Diversen: 

K1 = 1 x BNC-bus 
K2.K3 = 2 x soldeerpen 
BT1 = 1 x 9-V-batterij met 
aansluitclip 

51 = 1 x draaischakelaar 
met 3 moedercontacten, 4 
standen 

52 = 1 x schakelaar 
1 kastje, bijv. Bopla E440 
1 print EPS 970003-1 (zie 

EPS-pagina's) 



oo ïol 




Ö; ÓIC3 

^H§ö§ oDnDo ° K2 



O l Rl l o ó ó 

o 




I 



mW Hth. ) o rfiiri o orröno 

> —^ C4\ */ . . 

! O l R18 t O 



MIJlllH© i 



MIK C19 

gö o— ||-o 

^ C13 , 

/ f ci2ck>l|o 



3ho||o 








gevormd door 
de lineaire 

"ohmse" weer- 
stand R2. Daar- 
naast zorgt de 
tegenkoppeling 
R3/R15 voor een 
verdere lineari- 
sering. C6 voor- 
komt overigens 
dat hierdoor een 
halvering van de 
stuurspanning 
voor de regel- 
versterker zou 
optreden. 
Met potmeter P3 
wordt de ampli- 
tude van het uit- 
gangssignaal 
ingesteld. Het 
logaritmische verloop van deze pot- 
meter maakt ook bij kleine uitgangs- 
niveaus een nauwkeurige regeling 
mogelijk. Opamp ICla fungeert als uit- 
gangsbuffer. Weerstand R9 legt de uit- 
gangsimpedantie op ongeveer 50 Q 
vast en vermindert voorts de invloed 
van capacitieve belastingen. Een offset- 
correctie van IC1 is niet nodig, aange- 
zien de offset-spanning nooit meer zal 



bedragen dan enkele millivolts. 
De tweede opamp die in het inwen- 
dige van de LF353 schuilgaat, zorgt 
voor een stabiele massapotentiaal die 
hier door middel van spanningsdeler 
R10/R11 nu eens niet op de helft maar 
op 60% van de voedingsspanning is 
ingesteld. Op deze manier gaat de 9- 
V-batterij wat langer mee. Cl voor- 
komt ongewenste HF-inwerking op de 
hoogohmige spanningsdeler. Als 
aan/uit-indicator is een high-efficiency- 
LED (D3) toegepast die met 1 mA 
tevreden is. Vindt men 1 mA nog te 
veel, dan kan men de LED eventueel 
vervangen door een klein draaispoel- 
instrumentje. R19 moet dan natuurlijk 
worden aangepast. 

Componenten 
a la carte 

Bij een schakeling die aan zulke bui- 
tengewone eisen moet voldoen (lage 
voedingsspanning, geringe vervor- 
ming, gering stroomverbruik), is de 
keuze van de juiste componenten iets 
dat nauw luistert. In plaats van dure 
en kwetsbare rail-to-rail-opamps werd 
hier dan ook gekozen voor redelijk 
normale typen als de TL073 en de 
LF353. Deze paren een bescheiden 



stroomverbruik aan een goede uit- 
stuurbaarheid, hoge slew-rate, lage 
vervorming, lage prijs en goede ver- 
krijgbaarheid. 

Van wezenlijke invloed op de vervor- 
ming is het diëlectricum van de con- 
densatoren in de Wienbrug. MKP 
(polypropyleen) en styroflex genieten 
hierbij de voorkeur. Voor de grotere 
waarden is MKC (polycarbonaat) heel 
geschikt, maar MKT-typen (polyester) 
doen daar niet veel voor onder. Kera- 
mische condensatoren zijn hier echter 
uit den boze. De condensatoren die- 
nen paarsgewijs op een tolerantie van 
5% te worden uitgemeten. 
Om een gelijkmatig verloop van de 
frequentieschaal te krijgen, dient P2 
een logaritmisch type te zijn. De print- 
layout is afgestemd op de in de onder- 
delenlijst genoemde stereo-schuifpot- 
meter van Piher, maar andere fabrika- 
ten zijn natuurlijk ook bruikbaar. De 
loper wordt verbonden met de 
hoogohmige kant van de potmeter. Let 
erop dat de weerstandswaarde niet te 
veel van de voorgeschreven 50 kQ 
afwijkt. Bij potmeters zijn toleranties 
van 20% geen uitzondering, en mocht 
men een exemplaar onder 45 kQ tref- 
fen, dan moeten Rl en R17 tot 4,2 a 



64 



Elektuur 



3/97 



Figuur 3. Hiar Is goed te 
zien hoe het geheel in 
een kunststot kast f e van 
Sop/a i's ondergebracht 



V' k!2 wonten verkleind uni vol- 
doende overlapping van do bereiken 
ie houden 

l'KO uw 

E N \ F K E V, E L I N (. 

1 V l.ivi'itl i'ti coniponentenopdruk 
\ ,111 di' print zijn afgebeeld in figuur 2. 
IV opbouw is niet bijster moeilijk. Lei 
wel goed op de polariteit van de com- 
ponenten en vergeel de naast Rlx 
gelegen draadbrug niet De niveaure- 
gelaar en de draaise ha keiaar worden 

rechtstreeks op de print gemonteerd. 
Voor het aansluiten van de schuit pot- 
nieter, de l.HD, de aan, uil-schakelaar, 
de UNV-eonnoctor en de batteri| uur 

den soldeerpennen op de print 
gemonteerd. Indien P3 een metalen 
behuizing beat, J^n dient die met 
massa ie worden eerbonden, 
(lp de toto v Ml figuur 3 is goed te zien 
waar de batterij wordt ondergebracht 
aan de linker rand \.m de pont beee-- 

iir.i men hvee extra soldeerpennen 
(naast de milt-aansluiting van de bat- 
terij en naast Cl), waartegen een 
stuk|e print materiaal wordt gesol- 
deerd. Om te voorkomen dal de bat- 
terij gaal schuiven, kan men op de 
print een zelfklevend rubber dopje of 

voetje lumen. 

IX' schuifpofmeter wordt met behulp 
van 30 mm lange afsta ndsbussen 
bevestigd en met de daaronder lig- 
gende soldeerpennen verbonden. De 
metalen behuizing is hier via de beves- 
tigingsschroeven met massa verbon- 
den, \.i opbouw van Je print is een 
zorgvuldige inspectie raadzaam. 
Dan de behuizing. I V a.ni mt-si hakc- 
laar en de BNC-bus worden in het 

onderste deel van de behuizing 

gemonteerd. SI, P3 en natuurlijk ook 
I" moeten va nat de bovenkant te 
bedienen zijn; de in figuur 4 alge- 
heelde trontplaat-lavout kan daarvoor 
als boormal worden gebruikt liet 
enige lastige detail is liet uitzagen van 
de 65 mm lange, 2 mm brede sleuf 
vi Kir de schuifpotrneter. Daarna wordt 
de pruil in de behuizing geschroefd en 
worden de batterij, de aan ml-schake- 

i.i.ii en (via een afgeschermde kabel) 
de BNC-bus aangesloten. 

Vbof hel lesten van Je Miui-geneialoi 
worden .\.m de uitgang een nsdllo- 
scoop en een nauwkeurige LF-voll- 
meter aangesloten, terwijl de uitgang 
v.\n regetversterkei IC2b met een 
I iVM wordt venbonden, De al regel ing 
wordt begonnen met hel minst pro- 
blematische bereik van 
131) Hz. 1501111/ Men draait P3 hele- 
maal open en zet l'2 in de midden- 



3 




Stand Na het inschakelen w.khl men 
enkele set on den tot alle elcos zi|n 
Opgeladen en de zaak zich heeft inge- 
steld, ('ok wanneer men 1*2 verdraait 
Ol van bereik wisselt, dient men de 

generator trouwens steeds enkele 
-.e, ouden aanpassingslijd te gunnen 
Nu .1 i.i.i il men langzaam aan PI tol er 
op de uitgang een ettei lieve spanning 
van 1 \ gemeten word! (dus een pJek- 
spannlng van 1,42 V), Daarna conlro- 
leert men de beide grenzen \.n\ hel 
bereik en gaat na of de generator 
steeds betrouwbaar oscilleert, Vervol- 
gens doet men hetzeltde in de berei- 
ken I5...150 Hz on 1,3. 15 kHz 
tijdens het afregelen dient men de uil- 
gangssp.iuning van de re gclverst erker 
te controleren Deze Jienl onge- 
veer 03 \ te bedragen ten opzichte 
\jn m.iss.i. maar kan variëren tus- 
sen l,2V en tl. f' V. De spanning 
mag beslist niet lager worden 
dan - 1,4 V en evenmin positie! wor- 
den. In het eerste geval verkleint men 
K2 ietwal (met 50...10QO), in lm 
tweede geval vergroot men deze weer- 
Stand 
Ciedii rende de hek' at regeling mag de 

effectieve uitgangsspanning niet meer 
dan 11,2 illf \,m de nominale waarde 
van I V al wijken, beweegt de uil- 
gangssp.innmg zich buiten hel gebied 
van 0,977 I.H2.U'. dan duidt dil op 
ongelijkheid san de hrugiondcnsalo- 
ren. Is iie spanning Ie hoog. dan is de 
bovenste brugcondensator (C11..X 1 1) 
te groot ot de onderste (i. 14 ...(, lm te 
klem 

Hij hel hoogste frequent lehci eik 
(15, ..150 kHz) gaal men op dezelfde 
manier te werk, waarbij men i I 7 
zodanig verdraait dat de uitgangs- 
spa rming bij de bovengrens van hel 



bereik hetzeltde is als in de andere 
bereiken De strooicapaciteit van P2 

kan maken dal de bereJksgrenzen iet- 
wal afwijken van de theoretische 

waarden (H7WMJ) 



Figuur 4, Deze front- 
plaat-layout (hier afge- 
drukt op 70% van ware 
grootte) kan tevens als 
boormal dienen. 



OUTPUl 



poweif 



r 



Boft. 

O 



fMQUMCY HZ 




IS 

12 
W 

6 

2 

1.5 02 



e 



OUTPUT V 
0.1 







A f- GCNERA TOK 



Elektuur 



3/97 



65 



V 



het thuislab 



deel 2 
meetapparatuur 

Vorige keer hebben 
we ons bij het 
inrichten van het 
electronica-thuislab 
bewust beperkt tot 
de meest elemen- 
taire zaken als de 
uitrusting van de 
werkplek en het 
basisgereedschap - 
simpele maar 
essentiële aspecten, 
waar nauwelijks ooit 
aandacht aan 
besteed wordt. 
Omdat intensief 
gebruikte thuislabs 
de neiging hebben 
om snel te groeien, 
gaan we nu eens 
bekijken hoe de 
beschreven mini- 
mum-uitrusting stap 
voor stap kan wor- 
den uitgebreid tot 
een volwassen 
instrumentarium. 
Daar is natuurlijk 
wat geld mee 
gemoeid, maar echt 
heel kostbaar hoeft 
dit niet per se te 
worden. 




Zoals in de aan hel .il gezegd, hebben 
we in deel I uitsluitend de basisuit- 
rusting van hel thuislab behandeld 
I hts ivht wat et minimaal vereist is om 

tatMvnlijk imi veilig te kunnvn werken 
Mei mindiT gaal hel niel meel is 

I 1 1 1 ■ t pi I si' IKlJli; M.1,11 I<|| J,;t I.Llh.lr 

willvn ws.' meteen een kanttekening 
maken. Wanl zó'n minimum-outfil 
volstaai alleen vooi hel werken aan 
betrekkelijk simpele schakelingen, 



Zodra er gecompliceerdere schakelin- 
gen gecontroleerd vu algen/geld mne- 



Figuur 1. Voedingen zijn 
er in allerlei soorten en 
maten. Heel bruikbaar is 
een 2-A-voedlng, Instel- 
baar van 0...30 V. Nog 
idealer is een symme- 
trisch exemplaar dat 
Instelbaar is tot resp. 
+ 15 Ven -1SV. 



ii k h 




66 



Elektuur 



3/97 




ten worden, ontstaat .il snel de 
behoefte aan wat meer hulpmiddelen. 
Zeker wanneer de bezigheden zich 
gaan uitstrekken in de richting van het 

repareren v ..1 1 1 elektronisi he 

apparatuur, heefi menechi 
iiift meer genoeg aan 
alleen hel basisgereedschap 
tn feu simpele netadapter. 
Uitbreiding van hel instru- 
mentarium is dan onont- 
koombaar. Dal hoefl echter 
niet in te houden dtil er 
meteen duizenden guldens 
moeten worden geïnves- 
t L-i ■ r lI Lioede meetinstru- 
menten zijn weliswaar prij- 
zig, maar er zijn meestal 
mik goedkopere alternatie- 
wen denkbaar waarmee 
prima te werken valt. 

Vu E l> l IN t; 

Bij hel testen van schake- 
lingen is een voeding een 
eerste vereiste, Voedingen 
/ijn in /eer veel soorten en 
uitvoeringen te koop, Op 
geen enkel ander gebied is 
de variatie zo groot i ndan 
hebben wc het nog niet 
over zelfgemaakte voedin- 
gen, want die zijn er in de 
loop der lijd letterlijk lal- 
loze in l lekluur gepubli- 
ceerd 1 

Nieladapters zijn handige 
dingen en bovendien goed- 
koop Voor een habbekrats kiMipt men 
tegenwoordig een stekervoeding met 
omst hakelbare uitgangsspanningen 
die een slroom \.in KJ*n .llltl a 3tKl mA 
kan leveren. Hou er echter rekening 

meet dal de littgailgssp.innmg hierv .in 

als regel mei gestabiliseerd Is, zodat er 
flinke afwijkingen van de opgegeven 

spanning mogelijk zijn Pus voor kri- 
tische toepassingen zijn zulke 
neladapters ungesi Inkl 
Ook heet bruikbaar voor algemene 
doeleinden zijn de wal grotere 
om se ha kei ba re voedingen die niet als 
nelsteker /ijn uitgevoerd en tegen - 

woordïg voor /on veei li^;, vijftig gul- 
den in de handel worden aangeboden. 
Hiervan zijn de uitgangsspanningen 
wel gestabiliseerd en nok ligt de maxi- 
male üitgangsstroom een Hink siuk 
hoger Als lestvoeding voor schakelin- 
gen die draaien op een 'standaard 
voedingsspanning (3, 4,3, k i > of 12 V) 
voldoen deze apparaten prima 
1 let mooiste is natuurlijk een regelbare 
voeding waarvan de uügangsspan* 
ning IrapliHis instelbaar is. Hel Ivreik 
is uiteraard alliankelijk van UW per- 
soonlijke wensen. Heel universeel is 
een spanningsbereik van (1....10V tri 
een üitgangsstroom van mox 2A 
I lebl u regelmatig "/waar" werk, dan 
is 5 A een betere keus. Bouwt en ol test 
u nog al eens schakelingen met 



(ipamps, dan is hel misschien verstan- 
diger om meteen te kiezen voor een 

\m\ D...±1S V instelbare symmetrische 
voeding; die kunt u namelijk ook 
asymmetrisch gebruiken voor span- 
ningen lot .H) V. 

I en nauw keurige uilgangsspannings- 
indicatic is bij een voeding natuurlijk 
een voorwaarde, een stroomindRatie 
is uitermate handig en de aanwezig- 
heid ^a^ een koftsluïtbeveiliging is 
eigenlijk een "must" Kiel sirikl nodig 
maar wel jseei aan ie bevelen is een 
instelbare stroombegrenzing; als men 
die bi| een eerste lesi v,m een s* hake- 
ling tip een voorzichtig lage waarde 
instelt (bijv, HM) mA), dan wordl voor- 
komen dal een kleine fout meteen tot 
desastreuze gevolgen leidt. 
Bruikbare regelbare voedingen wor- 
den in ile v.ikbandel aangeboden 
vonai pakweg honderdvijftig gulden. 
Ben ruim bemeten symmetrische voe 
ding met instelbare stroornhegrenzing 
kost echter gauw ettelijke honderden 
guldens. 

M l I.TIM ET E R 

Dit Instrument kan worden 

beschouwd als hel "werkpaard" wm 

Je elektron leus en ook hier is Je \ aria- 



van de digitale multimeters /ipn dan 
ook evident: de nauwkeurigheid is 
groter en de ingangsimpcdantie is vele 
malen hoger, zodat de Ie melen scha- 
keling niet ot nauwelijks wordl belast 
Mi >v endien /ijn ^m een digitaal instru- 
ment gemakkelijk extra functies ie 
koppelen I en \wn de voordelen van 
een analoge meter is dal men bij varia- 
tie van de meetwaarde ->nel zkH Ol hel 
om een loe ui afname gaal. Hi| veel 
digitale meiers is m lul I C -dlsplav 

naast de cijfers tegenwoordig echtei 

ook een soorl analoog s ( haaltje (een 

hargraplri opgenomen dal ongeveer 
hel/ellde voordeel biedt 
Waar moei u zoal <ip letten hij aa\\~ 
schal \j\-\ een (millimeter? Om te 
beginnen ontbreken op de allergoed - 
koopsti' meiers vaak de stnximberct- 
ken (vooral voor wisselstroom) In die 
zi|ii toch et hl u-el nodig. Verder is hel 
besl belangrijk dal men bij het melen 
van w i-sflspanningen niet beperk! i* 
tot pakweg IINI-Hz-signalen, ni.ur il.it 
ei ook nof, hogere frequenties gi-me 



Figuur 2. De pr//s van 
multimeters varieert 
met de kwaliteit en de 
mogelijkheden van 
ongeveer vijfentwintig 
gulden tot ver over de 
duizend gulden. 




lie in hel aanbod hiel groot. De prij- 
zen \. meren \ji\ ongeveer vijfen- 
twintig gulden tot boven de duizend 
gulden. Als u voor deze post hon- 
derdvijftig .1 tweehonderd gulden 
reserveert, kunt u een prima meel in- 
strument aanschaffen. 
De analoge meier heeft inmiddels 
COmpleel hel veld moeten ruimen 
voor de digilale \ ersie. De voordelen 



len kunnen worden Daarmee vallen 

de goedkoopste meters al ai L Eteraard 
dienen et voldoende meetbereiken 

aanwezig ie zijn, waarbij "auloran- 
ging" een heel handig feature is. hei 
instrument schakell bij spanningsme- 
ting dan zelt het juiste meelbereik in. 
Wil multimeters zijn standaard voor- 
zien van extra's als een transistortester 
en een capaciteitsmeter. Oi u hier 



Elektuur 



3/97 



67 



w 



behoefte aan hebt, moei u zeil uitma- 
ken De testers zijn vaak heel goed 
bruikbaar en met na me een losse 
i'.i|\uitt'itsmt'trr kosi aanzienlijk meer 
dan zo'n in een imiliimcier geïnte- 
greerde versie. 

Signaal genera tor 

Bepaalde metingen zijn onmogelijk 
/onder een testsignaa). Voor het "door- 
fluiten' van audio-apparaluur kan 
men zich in eerste instantie prima 
behelpen mei de bekende signaalge- 
ver/vnlger-comhinalic. In Je knip der 
iiid zijn in Hekt uur daarvan \itv lul- 
lende zetfbouwvereies beschreven. 
Compleet Ie koop vindt men die din- 
gen maar zelden, merkwaardigere ijs 
Het gaat hierbij om een Beet simpel 
signaatgeneratortje waarmee een 
stnussjgnaal van bijvoorbeeld i U 1/ In 
een schakeling kan worden geïnjet 

teerd Met een .il even simpel nortele- 
foonversterkertje kan dit signaal dan 
op zijn weg doof de schakeling wor- 
den gevolgd. 

UlOrwal Serieuzere metingen worden 
al gauw wal meer eisen gesteld aan de 
kwaliteit van hel testsignaal en zal 
men bovendien bij meerdere frequen- 
ties «villen meten. Dal vraagt dus om 
een instelbare sinusgeneralor. Wil men 
de schakeling ook met blok- en drie* 
hoeksignalen kunnen testen, dan /al 
de keuze op een lunctiegenerator 
moeten willen, die al de/e verschil- 
lende gollvormen kan produceren. 
Voor het dl regelen van zenders, ont- 
vangers en aanverwante schakelingen 
bestaan voorts speciale HF-sign aal ge- 
neratoren, waarvan liet signaal door- 
gaans «Kik nog moduteerbaar is 
Voor /t>n tweehonderd gulden is er al 
een bruikbare sig na algen e ra lor te 
koop, voor een echt goed instrument 
moet een factor drie .1 vier meel 
betaald Worden, terwijl voor liet uil- 



\M*s-«TWK 




jucxyy-v 1 *-' 1 


itöe 




•^-Ü 


-*-; 


+>.. 




•V- 


V J 





voeren van kritische 
vervormingsmetingen 

prij/en van driedui- 
zend gulden of meer met uitzonderlijk 
zijn. 

Om II I n si t)()|' 
Hel instrument bij uitstek om elektri- 
sche signalen kritisch Ie bekijken. Aan- 
tastingen van de golfvorm kunnen /o 
worden geconstateerd en omdat 
levens de periodetijd van hel signaal 
redelijk nauwkeurig op het scherm 
kan worden algele/en, valt ook de Ire- 

quentie globaal te berekenen. Een 
osdlloscoop lot 'scoop' , zoals hij kort- 
weg wordt genoemd) vergt door zijn 
vele instelmogelijkheden wel enige 
gewenning in de omgang. Voor een- 
voudige doeleinden zijn er al SCOOOS 
Ie krijgen voor rond de vijthonderd 
gulden 1 en handig draagbaar mini- 
-loopje met I CD-sdierm, dal we 
onlangs aangeboden zagen, kost onge- 
veer het/elfde. De prijs wordt in hoge 

mate bepaald door de grensfrequentfe 
Eert fatsoenlijke 2- kanaal* scoop (waar- 
mee twee signalen tegelijk kunnen 



Figuur 3. Voor bijna 
elk denkbaar testsig- 
naal is wel een gene 
rator te krijgen. 




worden bekeken) mei 

een grenst reenen lie 
van 21) a 30 MHz kost 
pakweg vijftienhonderd gulden. LCD- 
OsdlloSCOpen mei digitaal geheugen 
zijn er momenteel vanaf achttienhon- 
derd gulden. Wil men hoogt requenl- 
signaleii bekijken, ilan is al gauw een 
grenslrequcnlic van 1UU Ml 1/ ol meer 
gewensl en dat is dan ook in de aan- 
schafprijs merkbaar. Oe duurste o-cil- 
loscoop in het F.lcktiuirlab kost onge- 
veer dertigduizend gulden 
WOOÏ COfflpU tei hezil Iers vormen de 
PC-scoops tegenwoordig een aardig 
alternatief, tjua hardware bestaan 
deze uit een klem kastje dal bijv. op de 
printerpoort van de PC wordt aange- 
sloten. De oscilloscoop verschijn! 
levensecht op de monitor van de PC 
en wordt bediend met de muis De 
prijs is /eer concurrerend, want voor 
drie- a vierhonderd gulden is al een 
SO-MI (/-versie van een dergelijke digi- 
tale PC-scoop ie koop. 

I- K IQ li ENTI E M I I KR 
Zeker voor degenen die ziih regelma- 
tig met hoogfrequent -techniek bezig 
houden, vormt een frequenhemeter 
een begerenswaardig meetinstrument. 
Hierop kan de frequentie \.v\\ oscilla- 
loren en generatoren /eer nauwkeurig 
digitaal worden afgelezen. Die luxe 
moet echter duur betaald worden, 
want qua prijs is een goede Irequen- 
liemeter vergelijkbaar mei een osdllo- 
SCOOp. En zoals gezegd, Lui met de 
scoop ook de frequentie van het meet- 
signaal worden bepaald. Mocht desig- 
naaltrequentie de gren/en van de 
oscilloscoop ie hoven gaan, i.\.m kan 



Figuur 4. Voor een 
nauwkeurige inspectie 
van geproduceerde 
signalen is een oscil- 
loscoop onmisbaar. 
Qua mogelijkheden en 
prijs is er aan keus 
geen gebrek. 



68 



Eleteluur 



3/97 



voor een heleboel metingen eventueel 
worden uitgeweken n.ur een dipme- 
ter, een absorptiemeter die slechts /on 
tweehonderd gulden kost en sinds bar 
en J iig hei werkpaard i- van elke 

hoogfrequent-amateur. 

Speciale puncties 

Vooi lui melen aan digitale schakelin- 
gen iswn logic prnbeeen uiterst han- 
dig hulpmiddel. I 'il goedkope instru- 
menlje maakt een snelle meting van 
logische niveaus mogelijk Ten paai 
slappen verder gaal de logic-analyser; 
hiermee kunnen een aantal digitale 
signalen Iegelijk op hel scherm wor- 
den weergegeven, sodal ook de 
onderlinge samenhang kan worden 
beoordeeld l>e prijs van de/e instru- 
menten is /eer pittig, maar gelukkig is 
in met ■% nog een M-kan.i.ils logie- 
analyser voor zelfbouw in I-lektuur 



ingestuurd in hel kader van de in '% 
gehouden f : lekt uu r-soft ware- wed- 
strijd. De/e programma's zijn te vin- 
den op de bi jbe horende wedstri jd-CD 

(/ie de 1 l*S-pagina's| 

M EETSNOEREN 

I en heel belangrijk onderdeel van de 

uitrusting] Bij osdlioscopen, analysen 

en trei|iieiitiemelers horen Speciale 
meetprobes, om lK- instrumenten aan 
te sluiten. Deze /ijn aan een Lint voor- 
zien van een BNCcönnector en aan 
de andere kanl van een -pee ia Ie meel 
pen ol -clip met massa klem. Voor hel 
meten van grole signalen worden bij 
een oscilloscoop doorgaans meetpro- 
besmet ingebouwde I.IU-vcr/wakker 
meegeleverd (die bovendien de te 

meten w hakeling minder beïnvloeden 

deiof de geringere eapaeiteitl 

Voor het aansluiten van voeding, mul- 




Figuur 5. Een trequen- 
tiemeter is een fraai 
meetinstrument, maar 
voor veel Musjes 
vormt de dipmeter 
een goedkoop alterna- 
tief. 



K-schreven. De/e werkt in combinatie 

met een l'C en is wel betaalbaar 
IX- legen hanger voor analoge signalen 
is de audio-analyser. Met dit inslru- 
nient is t'en diepgaande analvsi- van 
analoge signalen mogelijk - dus ide- 
aal voor /eer kritische metingen van 
tretjtientieverloop, signaal ruis-ver- 

houding en vervorming. Helaas valt 

ook de .ïudio-anahsei vei buiten lui 
bereik van de gemiddelde amateur- 
elektron leus. 
Zowel van logic- als audio-analysers 

/i|n overigens ook eenvoudige }*ued- 
kope PC-versies in omloop Ir /ijn 

zelfs verschillende door on/e le/ers 



timeter, ett op de te testen schakeling, 
dient men verder te bes< lukkiii over 
een aantal universele meetsiioereu van 
goede kwaliteil Dus soepele, niet te 
dunne lil/edaad, voor/ien i.m een 

goed -i-olerende, hittebestendige 
kunststot mantel, aan de uiteinden 
horen banaanstekels, waarop de 
bekende lest clips (van Hirschmann) 
kunnen worden gestoken- Ben ver- 
loopstuk van BNt" n.i.tr kinaanstekers 

is voorts ook een haasi onmisbaar 
hulpmiddel. 

Daarmee is hel lijsije 20 goed als com- 
pleet. Uiteraard bestaan er nog lal van 
andere instrumenten, maar dingen als 
een I -t .1 [/-scoop, spot sinusgene ra lor, 
meetniicrotoon of testbeeldgenerator 
behoren beslist niet lol de basisuitrus- 
ting, Ot aan dil soort specialistische 
instrumenten ooit behoetle ontstaat, 
merkt men te zijner li|d van/ell 

iVTtltWl 



I Bij het meten aan apparaten is het 
vaak heet lastig om de meetpennen 
of -clips met de desbetreffende aan- 
stuitbussen contact te doen maken. 
Daarom is het nuttig om een aantal 
gangbare stekers en pluggen in 
voorraad te hebben, omdat de ach- 
terkant daarvan meer houvast biedt 
voor een meetclip. Ook handig zijn 
wat zelfgemaakte verloopsnoeren, 
van bijvoorbeeld (koptelefoon)jack 
naar cinch of van cinch naar 
(mini)DIN. 

1 We gaan er van uit dat u voor alge- 
meen gebruik beschikt over een 
ghjpvoorraadje weerstanden, con- 
densatoren en wat andere veelvoor- 
komende onderdelen. We adviseren 
u om hier ook een kleine sortering 
zekeringen aan toe te voegen, want 
die dingen willen nogal eens op de 
meest ongelegen momenten stuk 
gaan. 

I Als men een versterker-uitgang in 
betaste toestand wil meten en daar 
(terecht!) de luidsprekers niet aan wil 
wagen, dan is het prettig om te 
beschikken over een belastings- 
weerstand van 8 iï. Die hoeft niet 
direct 50 W of 700 W te zijn; twee 
parallelgeschakelde weerstanden 
van 15 ïï/TO W voldoen ook at heel 
aardig. Voor het testen van hoogfre- 
quent-apparatuur (zenders) is een 
dummy-load eveneens onmisbaar; 
de daarvoor gangbare waarde 
bedraagt 50 ii of 75 Q. 

I Ook m andere gevallen kan een 
spanningsmeting in belaste toestand 
vaak opheldering verschaffen over 
een mogelijk defect. Het beste voor- 
beeld is een lege batterij; aangezien 
die nog heel tang redelijk op zijn 
nominale spanning blijft, verschaft 
een simpele spanningsmeting geen 
duidelijkheid over de conditie. Een 
gloeilampje doet dat echter wel. Dus 
is het zo gek nog niet om in de 
gereedschapskoffer een paar gloei- 
lampjes paraat te hebben. 

I Reparatieklussen aan apparaten zijn 
deels ook mechanisch van aard. 
Daarom worden in een thuislab door- 
gaans ook wattenstaafjes en een 
fies/e alcohol aangetroffen voor het 
reinigen van vervuilde recorderkop- 
pen, slippende aandrukrollen, caps- 
lans en snaartjes. Contactspray is de 
bekende remedie voor krakende 
potentiometers. Een speldepuntje 
machineolie kan soms wonderen 
doen in een onwillig recorderloop- 
werk. Oude tandenborstels zijn zeer 
geschikt om vervuilde contactstrips 
en andere zaken te reinigen. Een 
spuitbusje met perslucht of een 
blaaskwastje (fotowinkel) helpt om 
nu juist dat laatste hardnekkige vuil- 
tje te verwijderen. 



Elektuur 



3/97 



69 



Lv